一种超小型旋变发送机控制方法及系统与流程

1.本发明属于电力技术领域，尤其涉及用于一种超小型旋变发送机控制方法及系统。


背景技术：

2.旋转变压器(resolver/transformer)是一种电磁式传感器，又称同步分解器。它是一种测量角度用的小型交流电动机，用来测量旋转物体的转轴角位移和角速度，由定子和转子组成。其中定子绕组作为变压器的原边，接受励磁电压，励磁频率通常用400、3000及5000hz等。转子绕组作为变压器的副边，通过电磁耦合得到感应电压。显然，旋转变压器的控制好坏直接涉及到其测量精度。现有技术中，一般都是直接控制旋转变压器的工作参数为预先计算好的参数值，以达到其所需的预设角位移，若实际测量角位移不等于预设角位移，需要通过调整遥控器等具有一定量程的控制器的输出占空比，来控制旋转变压器的旋转速度。可见，现有技术中对旋转变压器的输出控制主要依赖于人工调整，没有有效的反馈控制方式，很难快速控制其实际测得的角位移与预设角位移相一致，控制效率较低。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明实施例提供用于一种超小型旋变发送机控制方法及系统，用于解决现有技术中没有有效的反馈控制方式，很难快速控制其实际测得的角位移与预设角位移相一致，控制效率较低的问题。
4.第一方面，本发明实施例提供一种超小型旋变发送机控制方法，包括以下步骤：
5.采集超小型旋变发送机的定子主绕组和辅助绕组分别输入的交变激磁电压；
6.根据定子主绕组和辅助绕组分别输入的交变激磁电压，计算转子绕组的感应电动势；
7.根据所述转子绕组的感应电动势的幅值，确定所述超小型旋变发送机测得的角位移大小；
8.根据所述角位移大小，对所述超小型旋变发送机做出正反转控制。
9.在一可选实施例中，所述根据定子主绕组和辅助绕组分别输入的交变激磁电压，计算转子绕组的感应电动势，包括：
10.根据以下第一公式计算转子绕组的感应电动势：
[0011][0012]
其中，v
m
(t)为t时刻转子绕组的感应电动势；k为所述超小型旋变发送机的变比；v
z
(t)为t时刻所述定子主绕组输入的交变激磁电压产生的感应电动势；v
f
(t)为t时刻所述定子辅助绕组输入的交变激磁电压产生的感应电动势；θ为所述超小型旋变发送机转子的转角；ω为所述超小型旋变发送机的定子主绕组和辅助绕组输入的激励电压的角频率；u为所
述超小型旋变发送机的定子主绕组和辅助绕组输入的激励电压的幅值；α为所述超小型旋变发送机的电气角。
[0013]
在一可选实施例中，所述根据所述转子绕组的感应电动势的幅值，确定所述超小型旋变发送机测得的角位移大小，包括：
[0014]
根据以下第二公式确定所述超小型旋变发送机测得的角位移大小：
[0015][0016]
其中，a表示所述超小型旋变发送机测得的角位移大小；表示取使得括号内函数为最小值时的α值；|v
m
(t)|表示所述转子绕组的感应电动势的幅值。
[0017]
在一可选实施例中，所述根据所述角位移大小，对所述超小型旋变发送机做出正反转控制，包括：
[0018]
根据第三公式计算对所述超小型旋变发送机的正反转控制值；
[0019]
将所述正反转控制值与0比较大小；
[0020]
若所述正反转控制值大于0，则控制所述超小型旋变发送机正转；若所述正反转控制值小于0，则控制所述超小型旋变发送机反转；
[0021]
其中，所述第三公式为：
[0022][0023]
所述第三公式中，f为所述超小型旋变发送机的正反转控制值，a
f
为所述旋变发送机的预设角位移大小；p表示控制所述旋变发送机以最大速度旋转时对应的预设控制满占空比值；表示所述旋变发送机测得的角位移大小与预设角位移大小之差在[0,1]区间的映射值，max(α)为α可取最大值。
[0024]
在一可选实施例中，所述控制所述超小型旋变发送机正转/反转时，控制所述超小型旋变发送机正转/反转的占空比为所述正反控制值的绝对值。
[0025]
第二方面，本发明实施例提供一种超小型旋变发送机控制系统，包括：
[0026]
采集模块，用于采集超小型旋变发送机的定子主绕组和辅助绕组分别输入的交变激磁电压；
[0027]
计算模块，用于根据定子主绕组和辅助绕组分别输入的交变激磁电压，计算转子绕组的感应电动势；
[0028]
角位移确定模块，用于根据所述转子绕组的感应电动势的幅值，确定所述超小型旋变发送机测得的角位移大小；
[0029]
控制模块，用于根据所述角位移大小，对所述超小型旋变发送机做出正反转控制。
[0030]
在一可选实施例中，所述计算模块，具体用于根据以下第一公式计算转子绕组的感应电动势：
[0031]
[0032]
其中，v
m
(t)为t时刻转子绕组的感应电动势；k为所述超小型旋变发送机的变比；v
z
(t)为t时刻所述定子主绕组输入的交变激磁电压产生的感应电动势；v
f
(t)为t时刻所述定子辅助绕组输入的交变激磁电压产生的感应电动势；θ为所述超小型旋变发送机转子的转角；ω为所述超小型旋变发送机的定子主绕组和辅助绕组输入的激励电压的角频率；u为所述超小型旋变发送机的定子主绕组和辅助绕组输入的激励电压的幅值；α为所述超小型旋变发送机的电气角。
[0033]
在一可选实施例中，所述角位移确定模块，具体用于根据以下第二公式确定所述超小型旋变发送机测得的角位移大小：
[0034][0035]
其中，a表示所述超小型旋变发送机测得的角位移大小；表示取使得括号内函数为最小值时的α值；|v
m
(t)|表示所述转子绕组的感应电动势的幅值。
[0036]
在一可选实施例中，所述控制模块，包括：
[0037]
控制值计算单元，用于根据第三公式计算对所述超小型旋变发送机的正反转控制值；
[0038]
比较单元，用于将所述正反转控制值与0比较大小；
[0039]
控制单元，用于在所述比较单元比较出所述正反转控制值大于0时，控制所述超小型旋变发送机正转；并用于在所述比较单元比较出所述正反转控制值小于0时，控制所述超小型旋变发送机反转；
[0040]
其中，所述第三公式为：
[0041][0042]
所述第三公式中，f为所述超小型旋变发送机的正反转控制值，a
f
为所述旋变发送机的预设角位移大小；p表示控制所述旋变发送机以最大速度旋转时对应的预设控制满占空比值，当用于控制旋变发送机的遥控器至于最大量程位置时，旋变发送机以最大速度旋转；表示所述旋变发送机测得的角位移大小与预设角位移大小之差在[0,1]区间的映射值，max(α)为α可取最大值。
[0043]
在一可选实施例中，所述控制单元控制所述超小型旋变发送机正转/反转时，具体控制所述超小型旋变发送机正转/反转的占空比为所述正反控制值的绝对值。
[0044]
本发明提供了一种超小型旋变发送机控制方法及系统，通过采集超小型旋变发送机的定子主绕组和辅助绕组分别输入的交变激磁电压，根据定子主绕组和辅助绕组分别输入的交变激磁电压，计算转子绕组的感应电动势，随后根据所述转子绕组的感应电动势的幅值，确定所述超小型旋变发送机测得的角位移大小，根据所述角位移大小，对所述超小型旋变发送机的旋转速度做出正反转控制。能够对旋变发送机的进行反馈控制，可以方便快捷的使其达到预设的角位移值、提高了系统的便捷性，更易控制。
附图说明
[0045]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0046]
图1为本发明实施例提供的一种超小型旋变发送机控制方法流程图；
[0047]
图2为步骤s104的一种实施方法流程图；
[0048]
图3为本发明实施例提供的一种超小型旋变发送机控制系统结构示意图；
[0049]
图4为控制模块14的结构示意图。
具体实施方式
[0050]
下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
[0051]
应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0052]
图1为本发明实施例提供的一种超小型旋变发送机控制方法流程图。参见图1，该方法包括如下步骤：
[0053]
s101：采集超小型旋变发送机的定子主绕组和辅助绕组分别输入的交变激磁电压。
[0054]
s102：根据定子主绕组和辅助绕组分别输入的交变激磁电压，计算转子绕组的感应电动势。
[0055]
优选地，本步骤中根据以下第一公式(1)计算转子绕组的感应电动势：
[0056][0057]
其中，v
m
(t)为t时刻转子绕组的感应电动势；k为所述超小型旋变发送机的变比；v
z
(t)为t时刻所述定子主绕组输入的交变激磁电压产生的感应电动势；v
f
(t)为t时刻所述定子辅助绕组输入的交变激磁电压产生的感应电动势；θ为所述超小型旋变发送机转子的转角，当转子和定子的磁轴垂直时，θ＝0；ω为所述超小型旋变发送机的定子主绕组和辅助绕组输入的激励电压的角频率；u为所述超小型旋变发送机的定子主绕组和辅助绕组输入的激励电压的幅值；α为所述超小型旋变发送机的电气角。由公式(1)可以看出，感应电动势v
m
(t)是幅值为k*u*sin(α
‑
θ)的交变电压信号，只要逐渐改变α的值，可使v
m
(t)的幅值等于0，此时α＝θ。
[0058]
s103：根据所述转子绕组的感应电动势的幅值，确定所述超小型旋变发送机测得的角位移大小。
[0059]
优选地，本步骤中根据以下第二公式(2)确定所述超小型旋变发送机测得的角位移大小：
[0060]
[0061]
其中，a表示所述超小型旋变发送机测得的角位移大小；表示取使得括号内函数为最小值时的α值；|v
m
(t)|表示所述转子绕组的感应电动势的幅值，即|v
m
(t)|＝k*u*sin(α
‑
θ)。
[0062]
s104：根据所述角位移大小，对所述超小型旋变发送机做出正反转控制。
[0063]
在一可选实施例中，如图2所示，步骤s104可以包括如下步骤：
[0064]
s201：根据第三公式(3)计算对所述超小型旋变发送机的正反转控制值；其中，所述第三公式为：
[0065][0066]
所述第三公式中，f为所述超小型旋变发送机的正反转控制值，a
f
为所述旋变发送机的预设角位移大小；p表示控制所述旋变发送机以最大速度旋转时对应的预设控制满占空比值；表示所述旋变发送机测得的角位移大小与预设角位移大小之差在[0,1]区间的映射值，max(α)为α可取最大值。显然，由于α为变量但是会存在最大值为max(α)，那么a的最大值应为max(α)，通过表示控制旋变发送机旋转的速度比重，|(a
‑
a
f
)|越大，速度比重越大，|(a
‑
a
f
)|越小越小。
[0067]
s202：将所述正反转控制值与0比较大小；
[0068]
本步骤中，若所述正反转控制值大于0，则执行步骤s203，若所述正反转控制值小于0，则执行步骤s204。
[0069]
s203：控制所述超小型旋变发送机正转；
[0070]
s204：控制所述超小型旋变发送机反转。
[0071]
优选地，所述控制所述超小型旋变发送机正转/反转时，控制所述超小型旋变发送机正转/反转的占空比为所述正反控制值的绝对值。即：时旋变发送机以的占空比正转、时旋变发送机以的占空比反转。
[0072]
本发明实施例提供的方法中，利用第一公式，根据超小型旋变发送机的定子主绕组和辅助绕组分别输入的交变激磁电压得出的转子绕组的感应电动势，可以通过所述感应电动势为旋变发送机提供准确的动能，提高了系统的控制能力；再利用第二公式可以根据转子绕组的感应电动势的幅值得出旋变发送机测得的角位移大小，得出实际角位移值，将旋变发送机的旋转距离进行量化，进而方便后续的计算；然后利用第三公式可以得出旋变发送机测得的角位移大小，可以根据该数据直接对遥控器进行操纵使得旋变发送机做出正反转控制，从而可以方便快捷的达到预设的角位移值、提高了系统的便捷性，更易控制。
[0073]
对应于本发明实施例提供的超小型旋变发送机控制方法，本发明实施例还提供一种超小型旋变发送机控制系统，如图3所示，该系统包括：
[0074]
采集模块11，用于采集超小型旋变发送机的定子主绕组和辅助绕组分别输入的交变激磁电压；
[0075]
计算模块12，用于根据采集模块11采集的定子主绕组和辅助绕组分别输入的交变
激磁电压，计算转子绕组的感应电动势；
[0076]
角位移确定模块13，用于根据计算模块12计算出的转子绕组的感应电动势的幅值，确定所述超小型旋变发送机测得的角位移大小；
[0077]
控制模块14，用于根据角位移确定模块13确定的所述角位移大小，对所述超小型旋变发送机做出正反转控制。
[0078]
本实施例提供的系统，可以用于执行图1所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
[0079]
在一可选实施例中，计算模块12，具体用于根据上述第一公式计算转子绕组的感应电动势。
[0080]
在一可选实施例中，角位移确定模块13，具体用于根据以下第二公式确定所述超小型旋变发送机测得的角位移大小。
[0081]
在一可选实施例中，如图4所示，控制模块14，可以包括：
[0082]
控制值计算单元141，用于根据第三公式计算对所述超小型旋变发送机的正反转控制值；
[0083]
比较单元142，用于将所述正反转控制值与0比较大小；
[0084]
控制单元143，用于在比较单元142比较出所述正反转控制值大于0时，控制所述超小型旋变发送机正转；并用于在比较单元142比较出所述正反转控制值小于0时，控制所述超小型旋变发送机反转。
[0085]
优选地，控制单元143控制所述超小型旋变发送机正转/反转时，具体控制所述超小型旋变发送机正转/反转的占空比为所述正反控制值的绝对值。
[0086]
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0087]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0088]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0089]
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保
护范围应以权利要求的保护范围为准。