[發明專利]一種旋轉變壓器的運動誤差補償方法及裝置

有效

• 申請號: 201810928308.0
• 申請日: 2018-08-15
• 公開（公告）號: CN108981758B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 李德良
• 申請（專利權）人: 江門市蒙德電氣股份有限公司
• 主分類號: G01D5/14
• 分類號: G01D5/14
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 林偉峰

本發明公開了一種旋轉變壓器的運動誤差補償方法，包括：獲取旋轉變壓編碼器的2個輸出信號；根據2個輸出信號進行對應載波頻域幅值提取得到2對矢量信號；對所得的矢量信號進行atan2運算得到當前的角度；將對激勵信號進行積分的結果代入對輸出的2個信號進行同樣的積分結果中，并求其平方和后得到一個只與激勵信號相關的數值，通過控制輸入的激勵信號的參數來控制該數值的符號方向，從而進行采樣點的動態提前或延后，克服了現有技術中旋轉變壓器及采樣電路本身存在相角滯后從而帶來的誤差問題，使得旋轉變壓器的應用范圍得到拓展，作為精密檢測設備使用時測量精度也更加精確。

技術領域

本發明涉及一種旋轉變壓器的運動誤差補償方法及裝置。

背景技術

旋轉變壓器是一種精密的角度、位置、速度檢測裝置，與普通變壓器不同的是，其一次側與二次側不是固定安裝，而是在旋轉變壓器工作時產生相對運動，隨著一次側與二次側相對角度的變化，在輸出側就可以得到幅值變化的波形，其本質為一種信號電機，且可以在高溫、嚴寒、高速、高震動的環境下工作，因此被廣泛應用于伺服控制系統、機器人系統、機械工具、航空航天等領域中。

但是由于變壓器以及采樣電路本身存在相角滯后，使得應用旋轉變壓器用于測量的結果不可避免的存在因為相角滯后而產生的誤差，從而給旋轉變壓器在精密檢測領域的應用造成了阻礙。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明的目的是提供一種旋轉變壓器的運動誤差補償方法和裝置，旨在優化或解決旋轉變壓器以及采樣電路本身存在的相角滯后從而帶來的誤差問題。

本發明的技術方案第一方面為一種旋轉變壓器的運動誤差補償方法，包括以下步驟：

S1、獲取旋轉變壓編碼器在單位正弦信號驅使下產生的2個相同相位、幅值不同的正弦波信號；

S2、對輸出的2個相位相同、幅值不同的正弦波信號分別進行對載波的頻域幅值提取，得到2對矢量信號；

S3、根據得到的2對矢量信號的虛部進行atan2運算，得到當前的角度A；

S4、根據得到的角度A和旋轉變壓器、采樣電路本身存在的滯后角度α得到旋轉變壓編碼器的輸出的2個信號的表達式；

S5、將滯后角度α代入輸入的正弦激勵信號中，并進行積分運算，得到一個只跟激勵信號相關的數值X；

S6、對旋轉變壓編碼器的2個輸出信號表達式進行與所述激勵信號同樣的積分，將所述數值X代入積分結果中，并對積分結果進行求平方和運算，得到一個只與激勵信號相關的數值Y；

S7、通過控制輸入的激勵信號的參數來控制所述數值Y的符號方向，從而進行采樣點的動態提前或延后，實現消除旋轉變壓器和采樣電路本身存在的相角滯后所帶來的誤差。

進一步，所述步驟S2包括：采用DFT運算其中一個通道對其輸出的2個信號分別進行對應載波的頻域幅值提取，得到2對矢量信號。

進一步，所述旋轉變壓編碼器的輸出的2個信號的表達式可表示為：

進一步，所述步驟S5包括：激勵信號為f(x)＝sin(x-α)時，對其求積分

可得所述數值X：

進一步，所述步驟S6包括：將數值X代入對所述的旋轉變壓編碼器輸出的2個信號表達式進行與所述激勵信號同樣的積分可得：

將所得的結果進行求平方和可得所述數值Y：

本發明的技術方案第二方面為一種微計算裝置，包括存儲器、處理器及儲存在存儲器上并能夠在處理器上運行的微計算程序，所述處理器執行所述程序時實現上述的方法。