[發明專利]感應同步器位置和速度實時跟蹤的方法及系統

在審

• 申請號: 202010427170.3
• 申請日: 2020-05-19
• 公開（公告）號: CN111665862A
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 李太平;李志慧;夏振濤;齊曉軍;劉玉慶;陳立;彭效海;牛科研;費志禾;陳雅璐
• 申請（專利權）人: 上海衛星裝備研究所
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 代理公司: 上海段和段律師事務所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國中

本發明提供了一種感應同步器位置和速度實時跟蹤的方法及系統，包括：步驟1：通過量化感應同步器sin、cos信號，結合參考信號和位置信息，建立誤差函數；步驟2：進行相位調節，輸出當前位置；步驟3：獲取感應同步器運動速度的帶寬和對位置、速度的跟蹤精度，并根據當前位置進行誤差計算，實現閉環自動跟蹤。本發明采用模塊化設計，避免了專用芯片無法自動調節的缺點，采用此種方法降低了用戶的使用難度，只需要配置相應的參數，即可滿足使用要求；還可以對感應同步器進行動態調整，實現高精度的測量。

技術領域

本發明涉及自動控制與測量技術領域，具體地，涉及一種感應同步器位置和速度實時跟蹤的方法及系統。

背景技術

隨著航天器的壽命的越來越長，以及航天器上活動部件的增多和精度的提高，對測角元件的精度和可靠性也越來越高，以圓光柵、編碼器為代表的測角部件由于其難以保證在軌長壽命和高可靠性，在部分應用場合下，已經逐漸被感應同步器所替代。

但是感應同步器的后處理模塊一般采用AnalogDevice公司的專用芯片實現，采用此種方法降低了用戶的使用難度，只需要按照專用芯片的外圍電路進行配置，基本即可滿足使用要求。但是由于芯片的封閉性和固定性，導致其難以根據不同的感應同步器進行動態調整，以實現高精度的測量。同時，由于其集成化程度很高，在一些應用場合，其普通的專用芯片已經無法滿足特定的使用要求，而高端芯片價格成本過高。

專利文獻CN104879491A(申請號：201510209744.9)公開了一種雙離合自動變速器同步器同步點辨識方法，通過在換擋同步開始時起實時跟蹤輸入軸轉速和同步器撥叉的軸向速度，并在輸入軸轉速變化值超過閾值時跟蹤同步器撥叉的軸向速度，在低于軸向速度閾值時的同步器撥叉位移作為更新后的同步點。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種感應同步器位置和速度實時跟蹤的方法及系統。

根據本發明提供的感應同步器位置和速度實時跟蹤的方法，包括：

步驟1：通過量化的感應同步器sin、cos端放大濾波后的信號，結合勵磁參考信號和位置信息，建立誤差函數；

步驟2：進行相位調節，輸出當前位置；

步驟3：獲取感應同步器運動速度的帶寬和對位置和速度的跟蹤精度，并根據當前位置進行誤差計算，實現系統的閉環自動跟蹤。

優選的，勵磁參考信號對sin和cos端的相移不超過30度。

優選的，誤差函數為：Err＝Ref×(Sin×cos(Fai0)-Cos×sin(Fai0))；

其中，Err表示輸出模塊，Ref表示參考信號，Sin表示感應同步器sin輸出端放大濾波后的信號，Cos表示感應同步器cos輸出端放大濾波后的信號，sin(Fai0)、cos(Fai0)分別表示Fai0的正弦、余弦值。

優選的，感應同步器的sin、cos以及勵磁參考信號均為數字量，通過數字電路實現閉環。

優選的，Sin與Cos的相位差不超過α，α的大小按照下式確定：

其中，μ為測量精度，N為感應同步器的極對數。

根據本發明提供的感應同步器位置和速度實時跟蹤的系統，包括：

模塊M1：通過量化的感應同步器sin、cos端放大濾波后的信號，結合勵磁參考信號和位置信息，建立誤差函數；

模塊M2：進行相位調節，輸出當前位置；

模塊M3：獲取感應同步器運動速度的帶寬和對位置和速度的跟蹤精度，并根據當前位置進行誤差計算，實現系統的閉環自動跟蹤。