电机控制器适配旋变的处理方法、装置及电机控制器与流程

1.本发明涉及电机控制技术领域，尤其涉及电机控制器适配旋变的处理方法、装置及电机控制器。


背景技术：

2.电机的旋变(即旋转变压器)其主要是利用转子转动角度和输出电压之间的对应关系，通过对输出电压的测量而得到转子的转动角度的，用于位置采样的旋转变压器是安装在被控电机上。由于不同旋转变压器变比参数目前没有统一，比如现有变比包括0.286、0.5、0.19等多种，不同的变比差异较大，所以单一电机控制器很难匹配多种旋转变压器，因此，不同电机需要装配不同的电机控制器，无法实现电机控制器的适配，装配操作繁琐。


技术实现要素：

3.为了克服上述技术缺陷，本发明的目的在于提供电机控制器适配旋变的处理方法、装置及电机控制器，旨在解决现有电机控制器无法适配多种旋转变压器的问题。
4.本发明公开了一种电机控制器适配旋变的处理方法，包括：
5.预先提供一初始pwm输出信号以及预设采样参数；
6.基于所述初始pwm输出信号通过激励功放电路和旋转变压器处理，回采激励信号和旋变反馈信号，以计算所述旋转变压器对应的实际变比；
7.根据预设采样参数和所述旋转变压器对应的实际变比确定目标激励信号；
8.根据所述目标激励信号幅值对所述初始pwm输出信号进行校正，获得目标pwm输出信号，使得基于目标pwm输出信号通过所述旋转变压器后被采样解码。
9.优选地，所述计算所述旋转变压器对应的实际变比，包括：
10.根据所述旋变反馈信号幅值与激励信号幅值的比值确定旋转变压器对应的实际变比。
11.优选地，所述对所述初始pwm输出信号进行校正，包括：
12.调整所述初始pwm输出信号的带宽比以进行校正。
13.优选地，布置由第一电阻和电容形成的第一校正电路；
14.将所述初始pwm输出信号通过所述第一校正电路以调整所述初始pwm输出信号的带宽比。
15.优选地，当所述校正对应的带宽比未超出预设阈值，则采用所述第一校正电路对所述初始pwm输出信号进行校正。
16.优选地，所述对所述初始pwm输出信号进行校正，包括：
17.根据所述目标激励信号和回采的激励信号确定校正比例；
18.对所述初始pwm输出信号基于所述校正比例进行校正。
19.优选地，根据所述校正比例布置由多个第二电阻通过mosfet开关并联/串联形成的第二校正电路；
20.将所述初始pwm输出信号通过所述第二校正电路以进行校正。
21.优选地，当所述校正比例超出预设阈值，则采用所述第二校正电路对所述初始pwm输出信号进行校正。
22.本发明还提供一种电机控制器适配旋变的处理装置，包括：
23.单片机，预先提供一初始pwm输出信号以及预设采样参数；基于所述初始pwm输出信号通过激励功放电路和旋转变压器处理，以回采激励信号和旋变反馈信号，以计算所述旋转变压器对应的实际变比；根据预设采样参数和所述旋转变压器对应的实际变比确定目标激励信号；根据所述目标激励信号幅值对所述初始pwm输出信号进行校正，获得目标pwm输出信号，使得基于目标pwm输出信号通过所述旋转变压器后被采样解码；
24.旋转变压器，用于接收单片机发出的并通过激励功放电路的初始pwm输出信号，并反馈旋变反馈信号至单片机。
25.本发明还提供一种电机控制器，应用上述的电机控制器适配旋变的处理装置，以对不同的电机进行旋变控制。
26.采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有以下有益效果：
27.本技术提供的电机控制器适配旋变的处理方法、装置及电机控制器通过给定一初始pwm输出信号，而后计算旋转变压器对应的实际变比，可自动调整激励输出幅值，以便实现电机控制器自适应匹配不同旋变，大大提高电机控制器的适配性，解决现有电机控制器无法适配多种旋转变压器的问题。
附图说明
28.图1为本发明所述电机控制器适配旋变的处理方法、装置及电机控制器实施例一的流程图；
29.图2为本发明所述电机控制器适配旋变的处理方法、装置及电机控制器实施例一中体现校正过程的流程图；
30.图3为本发明所述电机控制器适配旋变的处理方法、装置及电机控制器实施例一或实施例二的模块示意图；
31.图4为本发明所述本发明所述电机控制器适配旋变的处理方法、装置及电机控制器实施例一或实施例二中第二校正电路的另一示例图。
32.附图标记：
33.1-单片机；2-旋转变压器。
具体实施方式
34.以下结合附图与具体实施例进一步阐述本发明的优点。
35.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
36.在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数
形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
37.应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在
……
时”或“当
……
时”或“响应于确定”。
38.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
39.在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
40.在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。因此，“模块”与“部件”可以混合地使用。
41.实施例一：本实施例公开了一种电机控制器适配旋变的处理方法，使得电机控制器可以通过该方法可以适配不同变比旋变，仅通过软件配置，实现匹配多种旋变，提高电机控制器适配性，使得同一电机控制器可应用于多种电机，有效降低装配难度，具体的，参阅图1-图3，包括以下步骤：
42.s10：预先提供一初始pwm输出信号以及预设采样参数；
43.本实施方式中用于针对不同的电机上的旋转变压器进行适配调整，因此需要基于一初始pwm输出信号进行适配调整，具体的，是基于该初始pwm输出信号产生的反馈确定旋转变压器的输入信号需要实际调整量，该预设pwm输出信号可以以现有任一类型的旋转变压器来设置。上述采样参数为单片机采样端口可以允许的信号参数范围，目前输入的信号可以在通过上述旋转变压器后采用软件解码，而该解码对于信号的幅值和频率具有一定的限制，由此导致前述各个电机需要匹配不同的电机控制器，否则无法对采样的信号进行解码，而本实施方式提供的处理方法基于该采样端口考虑后续解码限制，对信号进行对应的处理，由此实现对不同电机下不同旋转变压器(不同变比)的适用。
44.s20：基于所述初始pwm输出信号通过激励功放电路和旋转变压器处理，回采激励信号和旋变反馈信号，以计算所述旋转变压器对应的实际变比；
45.在本实施方式中，上述激励功放电路主要用于对初始pwm输出信号的放大和波形处理，该激励功放电路输出频率和幅值受单片机pwm(发送pwm输出信号的硬件设备)控制，将pwm输出信号变成正弦波输出，其输出的激励信号的幅值受软件的pwm输出信号占空比信号控制，因此如下述的对于其输出的激励信号的校正可以采用调节占空比/带宽比的方式进行。其中，上述激励功放电路和旋转变压器内电路均为现有电路。
46.在上述步骤中，由于本实施方式解决的问题在于电机控制器对于多个不同变比的适配，因此需要计算实际对应的旋转变压器的变比，该变比通过单片机回采的激励信号和
旋变反馈信号确定，具体的，所述计算所述旋转变压器对应的实际变比，包括：根据所述旋变反馈信号幅值与激励信号幅值的比值确定旋转变压器对应的实际变比。反馈信号包括sin反馈信号和cos反馈信号，在本具体实施方式中，采用sin反馈信号幅值比激励信号幅值确定变比，需要说明的是，在此过程中旋转变压器发生旋变动作，即在此过程中确定反馈信号最大幅值。
47.s30：根据预设采样参数和所述旋转变压器对应的实际变比确定目标激励信号；
48.在本实施方式中，基于上述步骤s10和s20可分别获得预设的采样参数和旋转变压器对应的实际变比，如上述的，采样参数为可用于后续解码所允许的信号参数范围，因此基于计算出的旋转变压器对应的实际变比可以计算可以用于后续解码的允许的激励信号的范围，由此确定为目标激励信号。
49.s40：根据所述目标激励信号幅值对所述初始pwm输出信号进行校正，获得目标pwm输出信号，使得基于目标pwm输出信号通过所述旋转变压器后被采样解码。
50.在本实施方式中，如上所述的，pwm输出信号经过激励功放电路后输出的激励信号，即，只需要调整初始pwm输出信号使得输出的激励信号满足上述目标激励信号即可解决上述电机控制器无适配该旋转变压器的问题。具体的，可采用包括但不限于以下的两种校正方法对初始pwm输出信号进行处理。
51.在一个可选的实施方式中，所述对所述初始pwm输出信号进行校正，包括：调整所述初始pwm输出信号的带宽比以进行校正(s400-1)。具体的，布置由第一电阻和电容形成的第一校正电路；将所述初始pwm输出信号通过所述第一校正电路以调整所述初始pwm输出信号的带宽比。
52.作为说明的是，激励输出频率和幅值受单片机pwm控制，因此可以通过调整占空比/带宽比实现对初始pwm输出信号的校正，在本实施方式中，如上述的，可以设置电容和(第一)电阻形成的(第一)校正电路实现，该校正电路串联在发出pwm输出信号的单片机和激励功放电路之间，其他现有可形成带宽比调整的电路也可用于此。
53.在另一个可选的实施方式中，所述对所述初始pwm输出信号进行校正，包括：根据所述目标激励信号和回采的激励信号确定校正比例；对所述初始pwm输出信号基于所述校正比例进行校正(s400-2)。具体的，根据所述校正比例布置由多个第二电阻并联/串联形成的第二校正电路；将所述初始pwm输出信号通过所述第二校正电路(比例调整电路)以进行校正，其他可实现对信号比例校正的电路也可用于此。
54.作为说明的是，除了上述直接调整初始pwm输出信号的带宽比之外，还可以按照比例对初始pwm输出信号进行校正，具体的，可以布置多个第二电阻并联/串联形成，多个第二电阻通过mosfet开关并联/串联。如图3所示，作为一种示例的，第二校正电路(比例调整电路)可以是增加单片机控制io口，采用新增mosfet+第二电阻，用于根据单片机控制mosfet通断(在mosfet，io口1,2,3)，以实现比例控制，初始pwm输出信号通过输入端进入该第二校正电路后，通过单片机控制mosfet通断，使得信号通过并联的第二电阻对初始pwm输出信号进行比例控制后输出，以进入后续激励功放电路，实际场景下为保证该第二校正电路的实现，其他电阻、放大器等元器件均可根据实际使用场景添加在该电路中。在图3所示的示例中，若mosfet打开，则其后的两个第二电阻并联，在前(左侧/前级电阻)的一第二电阻与其后(右侧/后级电阻)并联的两个第二电阻的比值即为增益比例，即前级电阻越小，增益越
大，后级电阻越大，增益越小，在后的第二电阻越并联增益越小。在图4所述的示例电路中，若mosfet打开，则与图3所示的示例中相反的，第二电阻并联越多，比例越大。上述第二校正电路中各个第二电阻的并联/串联分布情况和数量可以根据需要校正的比例进行确定/实时调整，可以在第二校正电路下设置多个接口实现调整。
55.基于上述两种校正方法，还需要考虑的是，一般正弦波的幅值受pmw端口电平限值，一般最多5v，调整范围有限，因此可以集成上述两种校正方法，当校正对应的带宽比未超出预设阈值，则采用所述第一校正电路对所述初始pwm输出信号进行校正；当所述校正比例超出预设阈值，则采用所述第二校正电路对所述初始pwm输出信号进行校正。即，可以理解的是，若变比差异不大，可以通过调整pwm占空比，以便实现激励功放电路的输入幅值，比例不变，实现旋变的适配；若变比差异较大，可以通过调整比例调整电路，实现激励功放电路的增益实现，还可设置使能输出模块(使能输出端口)控制第二校正电路的选择执行。其他现有可实现的校正方法也可用于此。
56.基于上述，本实施方法提供的处理方法通过上述计算，改变单片机上的软件执行逻辑，使得电机控制器可以适配不同变比的旋转变压器，硬件实现统一，减少硬件版本。具体的可以根据旋转变压器反馈信号采样幅值，可自动调整激励输出幅值，以便实现电机控制器自适应匹配不同旋变，大大提高电机控制器的适配性。
57.实施例二：本实施例还提供一种电机控制器适配旋变的处理装置，执行上述实施例一所述的电机控制器适配旋变的处理方法，具体的，参阅图3，包括：
58.单片机，预先提供一初始pwm输出信号以及预设采样参数；基于所述初始pwm输出信号通过激励功放电路和旋转变压器处理，以回采激励信号和旋变反馈信号，以计算所述旋转变压器对应的实际变比；根据预设采样参数和所述旋转变压器对应的实际变比确定目标激励信号；根据所述目标激励信号幅值对所述初始pwm输出信号进行校正，获得目标pwm输出信号，使得基于目标pwm输出信号通过所述旋转变压器后被采样解码；
59.具体的，上述根据所述旋变反馈信号幅值与激励信号幅值的比值确定旋转变压器对应的实际变比，而后确定目标激励信号进行校正。进一步的，校正可以选择包括但不限于以下两种方式：调整所述初始pwm输出信号的带宽比，或以比例进行校正，具体的设置不同的校正电路实现，还可将上述两种结合，以在校正较大的情况采用比例校正，在校正较小的时候采用带宽比校正，使得校正过程准确且快速。
60.作为说明的是，本实施方式中单片机作为小型处理设备进行实际变比计算、目标激励信号计算以及校正参数的计算，并控制pwm输出信号以及激励信号和旋变反馈信号的回采，对应的反馈电路、激励功放电路，甚至是可选的比例调整电路均布置在对应的的电路板上，或与单片机集成。
61.旋转变压器，用于接收单片机发出的并通过激励功放电路的初始pwm输出信号，并反馈旋变反馈信号至单片机。具体的，旋转变压器可根据具体的应用场景配置，在前述单片机上执行如上述实施例一所述的处理方法，无需进行硬件调整，即可实现电机控制器和该旋转变压器的适配。
62.实施例三：本实施例还提供一种电机控制器，应用上述实施例二中的电机控制器适配旋变的处理装置，以执行上述实施例一所述的额电机控制器适配旋变处理方法，实现对不同的电机进行旋变控制，作为补充的，还可包括用于实现电机控制器的其他元器件，连
接件等，在此不作赘述。该电机控制器可适配不同变比的旋转变压器，由此当不同的电机应用场景，可以采用同一类(个)电机控制器进行控制，有效降低装配难度，减少硬件版本。
63.应当注意的是，本发明的实施例有较佳的实施性，且并非对本发明作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

技术特征：
1.一种电机控制器适配旋变的处理方法，其特征在于，包括：预先提供一初始pwm输出信号以及预设采样参数；基于所述初始pwm输出信号通过激励功放电路和旋转变压器处理，回采激励信号和旋变反馈信号，以计算所述旋转变压器对应的实际变比；根据预设采样参数和所述旋转变压器对应的实际变比确定目标激励信号；根据所述目标激励信号幅值对所述初始pwm输出信号进行校正，获得目标pwm输出信号，使得基于目标pwm输出信号通过所述旋转变压器后被采样解码。2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述计算所述旋转变压器对应的实际变比，包括：根据所述旋变反馈信号幅值与激励信号幅值的比值确定旋转变压器对应的实际变比。3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述对所述初始pwm输出信号进行校正，包括：调整所述初始pwm输出信号的带宽比以进行校正。4.根据权利要求3所述的处理方法，其特征在于：布置由第一电阻和电容形成的第一校正电路；将所述初始pwm输出信号通过所述第一校正电路以调整所述初始pwm输出信号的带宽比。5.根据权利要求4所述的处理方法，其特征在于：当所述校正对应的带宽比未超出预设阈值，则采用所述第一校正电路对所述初始pwm输出信号进行校正。6.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述对所述初始pwm输出信号进行校正，包括：根据所述目标激励信号和回采的激励信号确定校正比例；对所述初始pwm输出信号基于所述校正比例进行校正。7.根据权利要求6所述的处理方法，其特征在于：根据所述校正比例布置由多个第二电阻通过mosfet开关并联/串联形成的第二校正电路；将所述初始pwm输出信号通过所述第二校正电路以进行校正。8.根据权利要求6所述的处理方法，其特征在于：当所述校正比例超出预设阈值，则采用所述第二校正电路对所述初始pwm输出信号进行校正。9.一种电机控制器适配旋变的处理装置，其特征在于，包括：单片机，预先提供一初始pwm输出信号以及预设采样参数；基于所述初始pwm输出信号通过激励功放电路和旋转变压器处理，以回采激励信号和旋变反馈信号，以计算所述旋转变压器对应的实际变比；根据预设采样参数和所述旋转变压器对应的实际变比确定目标激励信号；根据所述目标激励信号幅值对所述初始pwm输出信号进行校正，获得目标pwm输出信号，使得基于目标pwm输出信号通过所述旋转变压器后被采样解码；旋转变压器，用于接收单片机发出的并通过激励功放电路的初始pwm输出信号，并反馈旋变反馈信号至单片机。
10.一种电机控制器，其特征在于：应用如权利要求9所述的电机控制器适配旋变的处理装置，以对不同的电机进行旋变控制。

技术总结
本发明提供了电机控制器适配旋变的处理方法、装置及电机控制器，涉及电机控制技术领域，包括：预先提供一初始PWM输出信号以及预设采样参数；基于所述初始PWM输出信号通过激励功放电路和旋转变压器处理，回采激励信号和旋变反馈信号，以计算所述旋转变压器对应的实际变比；根据预设采样参数和所述旋转变压器对应的实际变比确定目标激励信号；根据所述目标激励信号幅值对所述初始PWM输出信号进行校正，获得目标PWM输出信号，使得基于目标PWM输出信号通过所述旋转变压器后被采样解码；解决现有电机控制器无法适配多种旋转变压器的问题。电机控制器无法适配多种旋转变压器的问题。电机控制器无法适配多种旋转变压器的问题。


技术研发人员：童梁
受保护的技术使用者：臻驱科技（上海）有限公司
技术研发日：2023.06.21
技术公布日：2023/9/20