CN117781994A - 旋变传感器的测试方法、装置、介质 - Google Patents
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Abstract
本申请的实施例提供了一种旋变传感器的测试方法、装置、介质。该旋变传感器的测试方法包括：获取旋变传感器的姿态；在旋变传感器处于静态时，解算旋变传感器的静态角度值；在旋变传感器处于动态时，解算旋变传感器的动态角度值和动态速度值，此时，旋变传感器兼容静态和动态，并针对旋变传感器的静态角度值和旋变传感器的动态角度值进行解算，从而解算旋变传感器的静态角度值、解算旋变传感器的动态角度值和动态速度值，以便于提高旋变测量的精度。
Description
技术领域
本申请涉及旋变传感器技术领域，具体而言，涉及一种旋变传感器的测试方法、装置、介质。
背景技术
随着科技的发展，旋变传感器应用于旋变变压器，旋转变压器能够将角度的指示信号转换成电信号，可以部署在飞机、航空发动机、工业电机控制、伺服器、机器人、混合动力和全电动汽车中的机械单元、动力单元以及要求提供精确位置控制、轴旋转的许多应用中。在现有技术中，一般的旋变传感器倾向于对静态进行静态角度值的测算，并且旋变测量的精度较低。
发明内容
本申请的实施例提供了一种旋变传感器的测试方法、装置、介质，获取旋变传感器的姿态；在旋变传感器处于静态时，解算旋变传感器的静态角度值；在旋变传感器处于动态时，解算旋变传感器的动态角度值和动态速度值，此时，旋变传感器兼容静态和动态，并针对旋变传感器的静态角度值和旋变传感器的动态角度值进行解算，从而解算旋变传感器的静态角度值、解算旋变传感器的动态角度值和动态速度值，以便于提高旋变测量的精度。
本申请的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本申请的实践而习得。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种旋变传感器的测试方法，应用于旋变采集电路；
所述旋变传感器的测试方法包括：
获取旋变传感器的姿态；
在旋变传感器处于静态时，解算旋变传感器的静态角度值；
在旋变传感器处于动态时，解算旋变传感器的动态角度值和动态速度值。
可选的，所述在旋变传感器处于静态时，解算旋变传感器的静态角度值，包括：
在旋变传感器处于静态时，获取正弦通道和余弦通道采集到的电压值，经过抗干扰滤波器，并分别求均方根值；
根据均方根值确定第一静态角度值；
在激励通道的波形为正值最大时，根据正弦通道和余弦通道的波形数值正负，对Vsin_f、Vcos_f值进行赋值；
根据Vsin_f、Vcos_f的值对第一静态角度值进行四象限扩展，以得到旋变传感器静态角度值。
可选的，所述根据均方根值确定第一静态角度值，包括：
均方根值分别为Vsin和Vcos值；
静态角度值的计算公式：，
其中，为-90°至+90°范围值。
可选的，所述在激励通道的波形为正值最大时，根据正弦通道和余弦通道的波形数值正负，对Vsin_f、Vcos_f值进行赋值，包括：
；
。
可选的，所述根据Vsin_f、Vcos_f的值对第一静态角度值进行四象限扩展，以得到旋变传感器静态角度值，包括：
；
即为范围为0°至360°的旋变传感器的静态角度值。
可选的，所述在旋变传感器处于动态时，解算旋变传感器的动态角度值和动态速度值，包括：
分别对正弦信号和余弦信号乘以激励信号，再通过抗干扰滤波器，解调出正弦包络信号、余弦包络信号；
采用变换算法对正弦包络信号、余弦包络信号做变换解算，并基于同步参考坐标系锁相环的变换或者解耦双同步参考坐标系锁相环的变换，且误差的计算而得到动态速度值，动态速度值的微分为动态角度值。
可选的，所述在旋变传感器处于动态时，解算旋变传感器的动态角度值和动态速度值，还包括：
基于同步参考坐标系锁相环的变换；
变换的输入量为正弦包络信号Vsin、余弦包络信号Vcos，经过帕克正变换输出xd和xq值，帕克正变换公式如下：
。
可选的，所述在旋变传感器处于动态时，解算旋变传感器的动态角度值和动态速度值，还包括：
基于解耦双同步参考坐标系锁相环的变换；
变换的输入量为正弦包络信号Vsin、余弦包络信号Vcos，经过帕克正变换、帕克反变换、正向旋转解耦单元、反向旋转解耦单元的计算。帕克正变换计算公式如下所示：
；
帕克反变换计算公式如下所示：
。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种旋变传感器的测试装置，包括：
获取模块，用于获取旋变传感器的姿态；
静态模块，用于在旋变传感器处于静态时，解算旋变传感器的静态角度值；
动态模块，用于在旋变传感器处于动态时，解算旋变传感器的动态角度值和动态速度值。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述实施例中所述的旋变传感器的测试方法。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现如上述实施例中所述的旋变传感器的测试方法。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行上述实施例中提供的旋变传感器的测试方法。
在本申请的一些实施例所提供的技术方案中，获取旋变传感器的姿态；在旋变传感器处于静态时，解算旋变传感器的静态角度值；在旋变传感器处于动态时，解算旋变传感器的动态角度值和动态速度值，此时，旋变传感器兼容静态和动态，并针对旋变传感器的静态角度值和旋变传感器的动态角度值进行解算，从而解算旋变传感器的静态角度值、解算旋变传感器的动态角度值和动态速度值，以便于提高旋变测量的精度。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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他的附图。在附图中：
图1示出了根据本申请的一个实施例的旋变传感器的测试方法的流程示意图；
图2示出了图1中S120的流程示意图；
图3示出了图1中S130的流程示意图；
图4示出了本申请的一个实施例的旋变传感器的测试方法的旋变采集电路示意图；
图5示出了本申请的一个实施例的旋变传感器的测试方法的两个通道的旋变采集模块示意图；
图6示出了本申请的一个实施例的旋变传感器的测试方法的旋变传感器的静态示意图；
图7示出了本申请的一个实施例的旋变传感器的测试方法的旋变传感器的动态示意图；
图8示出了本申请的一个实施例的旋变传感器的测试方法的旋变传感器的动态解调流程框图的示意图；
图9示出了本申请的一个实施例的动态解调流程框图中算法变换的DSRF算法流程图；
图10示出了本申请的一个实施例的旋变传感器的测试方法的SRF和DSRF算法不同载波时的解算效果对比图；
图11示出了本申请的一个实施例的旋变传感器的控制装置的框图；
图12示出了适于用来实现本申请实施例的电子设备的计算机系统的结构示意图；
图13示出了本申请的一个实施例的旋变传感器的正向旋转解耦单元的算法框图；
图14示出了本申请的一个实施例的旋变传感器的反向旋转解耦单元的算法框图；
图15示出了本申请的一个实施例的低通滤波器框图；
图16示出了本申请的一个实施例的带通滤波器框图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本申请将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。
此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本申请的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本申请的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本申请的各方面。
附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合成或部分合成，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
图1示出了本申请的一个实施例的旋变传感器的测试方法的流程示意图。该方法可以应用于旋变采集电路。
请参考图1至图16，该旋变传感器的测试方法至少包括步骤S110至步骤S130，详细介绍如下：
在步骤S110中，获取旋变传感器的姿态。
在步骤S120中，在旋变传感器处于静态时，解算旋变传感器的静态角度值；
在步骤S130中，在旋变传感器处于动态时，解算旋变传感器的动态角度值和动态速度值。
在本申请的实施例中，获取旋变传感器的姿态；在旋变传感器处于静态时，解算旋变传感器的静态角度值；在旋变传感器处于动态时，解算旋变传感器的动态角度值和动态速度值，此时，旋变传感器兼容静态和动态，并针对旋变传感器的静态角度值和旋变传感器的动态角度值进行解算，从而解算旋变传感器的静态角度值、解算旋变传感器的动态角度值和动态速度值，以便于提高旋变测量的精度。
在步骤S110中，获取旋变传感器的姿态。
在本申请的实施例中，对旋变传感器进行姿态测算，并通过旋变传感器的姿态参数确定旋变传感器的姿态，从而针对旋变传感器的静态或者动态进行判断。
在步骤S120中，在旋变传感器处于静态时，解算旋变传感器的静态角度值。
在本申请的实施例中，针对旋变传感器进行静态把控，此时，在旋变传感器处于静态时，解算旋变传感器的静态角度值，以便于在静态时测算旋变传感器的静态角度值。
具体步骤包括：
步骤S121、在旋变传感器处于静态时，获取正弦通道和余弦通道采集到的电压值，经过抗干扰滤波器，并分别求均方根值；
所述在旋变传感器处于静态时，抗干扰滤波器计算方法为根据f_基频为-20dB时计算出-3dB点的频率值，计算滤波器阶数和系数，此时，因为是静态解算，所以类型选择为低通滤波器；为了提高计算性能，降低滤波器所需的阶数，并基于抗干扰滤波器有效降低振动干扰。
步骤S122、根据均方根值确定第一静态角度值；
所述根据均方根值确定第一静态角度值，包括：
均方根值分别为Vsin和Vcos值；
静态角度值的计算公式：，
其中，为-90°至+90°范围值。
步骤S123、在激励通道的波形为正值最大时，根据正弦通道和余弦通道的波形数值正负，对Vsin_f、Vcos_f值进行赋值；
所述在激励通道的波形为正值最大时，根据正弦通道和余弦通道的波形数值正负，对Vsin_f、Vcos_f值进行赋值，包括：
；
。
步骤S124、根据Vsin_f、Vcos_f的值对第一静态角度值进行四象限扩展，以得到旋变传感器静态角度值。
所述根据Vsin_f、Vcos_f的值对第一静态角度值进行四象限扩展，以得到旋变传感器静态角度值，包括：
；
即为范围为0°至360°的旋变传感器的静态角度值。
具体的：
本发明包括硬件电路和软件算法部分，如图4和图5所示。
图4示出了本申请的一个实施例的旋变传感器的测试方法的旋变采集电路示意图；
在此实施例中，硬件电路主要包括，由档位切换1、幅值跟随2、滤波3和ADC4组成了采集通道5；
其中，档位切换1的作用是：由于旋变传感器的输出范围较宽，最大可能有几十伏；为了适配不同的测量范围，在模拟信号进入采集通道5的前端，设置了档位切换1；例如输出伏值较小时，切换到小档位，确保测量精度；例如输出伏值较大时，切换到大档位，便于覆盖全部测量范围；
其中，幅值跟随2的作用是：需要原始信号的幅值进行跟随，用来匹配阻抗和增大对后端的驱动能力；
其中，滤波3的作用的是：首先作为ADC4的抗混叠滤波器，满足采样定理的要求，避免发生信号混叠；其次作为信号的模拟过滤，把高于激励频率的高频噪声干扰做模拟过滤；
其中，ADC4的作用是：硬件电路的前面各环节将信号处理到模数转换器的处理范围内，由ADC4完成模拟信号向数字信号的转换，提供给FPGA等主控芯片。
如上环节组成了硬件电路的基本架构，即采集通道5。对于旋变传感器的正弦通道、余弦通道和激励通道，都需要采集原始信号，都可以用相同的架构，即采集通道5进行采集。
图5示出了本申请的一个实施例的旋变传感器的测试方法的两个通道的旋变采集模块示意图；
在此实施例中，采集的硬件电路架构相同，因此三个采集通道5组成旋变采集模块7，分别对应正弦通道、余弦通道和激励通道，电路由FPGA6作为主控芯片。
在此实施例中，两个旋变采集模块7可以组合在硬件电路上，构成能够同时处理两个旋变传感器（两通道）的方案。如图5所示，由两个旋变采集模块7、一个FPGA6共同形成了两通道的旋变采集模块。这样，统一了模拟电路设计，架构设计合理简单，充分利用了FPGA管脚丰富、并行处理能力强的优点。
在FPGA6软件程序中，对于需要解算旋变传感器静态角度值时：
1）弦通道和余弦通道采集到的电压值，分别求均方根值为Vsin和Vcos值；
2）通过反正切的计算公式，求取静态角度值：，其中，/>为-90°至+90°范围值；
3）在激励通道的波形为正值最大时，根据正弦通道和余弦通道的波形数值正负，对Vsin_f、Vcos_f值进行赋值：
；
；
4）根据Vsin_f、Vcos_f的值对进行四象限扩展，得到/>：
，
则即为范围为0°至360°的旋变传感器静态角度值。
在步骤S130中，在旋变传感器处于动态时，解算旋变传感器的动态角度值和动态速度值。
在本申请的实施例中，针对旋变传感器进行动态把控，此时，在旋变传感器处于动态时，解算旋变传感器的动态角度值和动态速度值，以便于在动态时测算动态角度值和动态速度值。
应用于航空发动机的旋变传感器测试方法，同时利用航空发动机安装的振动传感器的数据，参与滤波器的参数设置，提高计算精度。对振动传感器进行频谱分析，获得振动的第一阶频率点f_基频；航空发动机对旋变传感器的干扰主要是由其转子振动带来的，主要表现为第一阶频率及其倍频点，且第一阶频率的振动干扰能量是主要的影响因素，倍频点的振动干扰能量普遍要降低一半以上。
在本申请的一个实施例中，具体步骤如下：
步骤S131、分别对正弦信号和余弦信号乘以激励信号，再通过抗干扰滤波器，解调出正弦包络信号、余弦包络信号；
此时，在旋变传感器处于动态时，抗干扰滤波器计算方法包括：
情况1，如果旋变传感器的最高工作频率不大于f_基频，则抗干扰滤波器的类型为低通滤波器；根据f_基频为-20dB时计算出-3dB点的频率值，以及2阶LPF为-20dB每10倍频，计算滤波器的阶数和系数；
情况2，如果旋变传感器的最高工作频率f_旋变传感器在[f_基频, f_倍频]之间，则抗干扰滤波器的类型为带通滤波器；
根据f_基频为-20dB时计算出-3dB点时的低频截止频点，以及2阶LPF为-20dB每10倍频，计算高通段的阶数和系数；
根据f_倍频为-20dB时计算出-3dB点时的高频截止频点，以及2阶LPF为-20dB每10倍频，计算低通段的阶数和系数；
综合高通段和低通段的阶数/系数，形成带通滤波器的完整系数。
步骤S132、采用变换算法对正弦包络信号、余弦包络信号做变换解算，并基于同步参考坐标系锁相环的变换或者解耦双同步参考坐标系锁相环的变换，且误差的计算而得到动态速度值，动态速度值的微分为动态角度值。
所述在旋变传感器处于动态时，解算旋变传感器的动态角度值和动态速度值，还包括：
基于同步参考坐标系锁相环的变换；
变换的输入量为正弦包络信号Vsin、余弦包络信号Vcos，经过帕克正变换输出xd和xq值，帕克正变换公式如下：
。
所述在旋变传感器处于动态时，解算旋变传感器的动态角度值和动态速度值，还包括：
基于解耦双同步参考坐标系锁相环的变换；
变换的输入量为正弦包络信号Vsin、余弦包络信号Vcos，经过帕克正变换、帕克反变换、正向旋转解耦单元、反向旋转解耦单元的计算。帕克正变换计算公式如下所示：
；
帕克反变换计算公式如下所示：
。
正向旋转解耦单元计算公式如下所示：
；
反向旋转解耦单元计算公式如下所示：
。
具体的：
在FPGA6软件程序中，对于需要解算旋变传感器动态角度值和动态速度值时，采用如下方式进行解算：
第一步，分别对正弦信号和余弦信号乘以激励信号，再通过抗干扰滤波器，解调出正弦包络信号、余弦包络信号；
第二步，采用变换算法对正弦包络信号、余弦包络信号做变换解算，可以采用两种方式，第一种是同步参考坐标系锁相环（synchronous reference frame PLL，以下简称SRF）的变换，第二种是解耦双同步参考坐标系锁相环（Decoupled double synchronousreference frame PLL，以下简称DSRF）的变换。
1）当采用SRF算法时，变换的输入量为正弦包络信号Vsin、余弦包络信号Vcos，经过帕克正变换输出xd和xq值，帕克正变换公式如下：
；
2）当采用DSRF算法时，变换的输入量为正弦包络信号Vsin、余弦包络信号Vcos，经过帕克正变换、帕克反变换、正向旋转解耦单元、反向旋转解耦单元的计算。帕克正变换计算公式如下所示：
；
帕克反变换计算公式如下所示：
。
第三步，根据上述步骤计算的xq，输入PID算法环节的误差值，计算得到动态速度值，速度值的微分即为动态角度值。
图6示出了本申请的一个实施例的旋变传感器的测试方法的旋变传感器的静态示意图；
在静态输出时，旋变传感器的电气原理是：正弦通道的频率、相位与激励信号的频率、相位相同，正弦通道的幅值由变比、激励激励通道电压值、静态角度值的正弦值三者相乘决定；余弦通道的频率、相位与激励通道的频率、相位相同，余弦通道的幅值由变比、激励通道电压值、静态角度值的余弦值三者相乘决定。
例如激励通道电压值为2V、变比为1、静态角度值为30°，则正弦通道的电压值，余弦通道的电压值/>。如图6所示的信号示意图即为30°时的各通道波形。从图7中可以看出，正弦通道和余弦通道的频率、相位与激励通道相同，而各自幅值与激励通道存在比例关系。
图7示出了本申请的一个实施例的旋变传感器的测试方法的旋变传感器的动态示意图；
在动态输出时，旋变传感器的电气原理是：正弦通道的频率与激励通道相同；相位、幅值由变比、激励通道电压值、动态角度值的正弦值三者相乘决定，其中，变比、激励通道电压值是固定值；根据动态角度值，其形成的正弦包络，会遍历四个象限。因此，正弦通道的幅值是由变比、激励通道电压值、动态角度值的正弦包络形成的动态值；正弦通道的相位会根据当前所处象限，与激励通道的相位相同或者相反：在第一、二象限与激励通道相位相同，在第三、四象限与激励通道的相位相反。
同理可知，余弦通道的频率与激励通道相同；余弦通道的幅值是由变比、激励通道电压值、动态角度值的的余弦包络形成的动态值；余弦通道的相位在第一、四象限与激励通道的相位相同，在第二、三象限与激励通道的相位相反。
在本实施例中，例如，激励通道的电压值为2V、变比为1、激励通道的频率值为20Hz、动态速度值为1Hz。从图8所示的信号示意图可以看出，正弦通道、余弦通道的频率与激励通道的频率相同。正弦通道、余弦通道的幅值形成包络，按照1Hz的频率进行周期性变化。在0~90°即第一象限时，正弦通道、余弦通道的相位都与激励通道的相位相同；在90~180°即第二象限时，正弦通道的相位与激励通道的相位相同，余弦通道的相位与激励通道的相位相反；在180~270°即第三象限时，正弦通道、余弦通道的相位都与激励通道的相位相反；在270~360°即第四象限时，正弦通道的相位与激励通道的相位相反，余弦通道的相位与激励通道的相位相同。
图8示出了本申请的一个实施例的旋变传感器的测试方法的旋变传感器的动态解调流程框图的示意图；
在本实施例中，对输入的信号依次通过相敏解调、抗干扰滤波器、算法变换、PID环节和低通滤波器等环节，即可求解得到动态速度值和动态角度值。
图9示出了本申请的一个实施例的动态解调流程框图中算法变换的DSRF算法流程图；
在本实施例中，DSRF算法有四个环节，包括了帕克正变换、帕克反变换、正向旋转解耦单元、反向旋转解耦单元。这四个环节的计算公式在上面已经进行了阐述；各环节的计算参数的传递关系在图9中表示。最后计算的结果同样输出给PID环节。
图10示出了本申请的一个实施例的旋变传感器的测试方法的SRF和DSRF算法不同载波时的解算效果对比图；
在本实施例中，分别采用SRF PLL和DSRF PLL算法分别计算动态速度值为100Hz（即6000rpm）、200Hz（即12000rpm）、500Hz（即30000rpm）时，提供动态速度值（单位Hz）以及动态角度值（单位°）的解算效果对比图。图10-1至图10-3是SRF对三种动态速度值的解算图；图10-4至图10-6是SRF输出动态角度解算图；图10-7至图10-9是DSRF对三种动态速度值的解算图；图10-10至图10-12是DSRF对输出动态角度解算图。从图中可以看出，这两种算法在较短时间内（小于0.02s）都能很快的解算出动态速度值，而SRF的解算短，稳定后无谐波分量。从图中可以看出，这两种算法在较短时间内（小于1个旋转周期）都能很快的解算出动态角度值，呈现从0°至360°再循环的图像，而SRF在角度跟踪的第一个周期内即能够输出正确的角度值。
在本申请中，能够处理旋变传感器的静态角度、动态速度/动态角度值，相比传统方法，本发明的旋变采集硬件电路，通过旋变采集模块的简化复制，充分利用了FPGA作为主控芯片能够并行运算的优点，即能实现多通道旋变采集的扩展。通过在FPGA里实现两种变换算法，即能够处理旋变静态和动态工况。最终实现了方便扩展多通道旋变采集，高精度的静态旋变速度值和动态旋变速度值。另外，在数据输出级，通过低通滤波器；旋变传感器动态速度值在低通滤波器的平坦段；低通滤波器的-3dB截止频率需大于2倍的动态速度值。
在本申请的一些实施例所提供的技术方案中，获取旋变传感器的姿态；在旋变传感器处于静态时，解算旋变传感器的静态角度值；在旋变传感器处于动态时，解算旋变传感器的动态角度值和动态速度值，此时，旋变传感器兼容静态和动态，并针对旋变传感器的静态角度值和旋变传感器的动态角度值进行解算，从而解算旋变传感器的静态角度值、解算旋变传感器的动态角度值和动态速度值，以便于提高旋变测量的精度。
此时，此专利采用的解调步骤，不依赖于由此模块生成，还是外部模块生成；即本专利独立于激励模块，适用范围广泛，同时，本专利扩展了方法的使用，采用了DSRF PLL算法，复用了后面PI环节，增强了算法使用对噪声的兼容性。仿真和实物验证，效果好。
以下介绍本申请的装置实施例，可以用于执行本申请上述实施例中的旋变传感器的测试方法。对于本申请装置实施例中未披露的细节，请参照本申请上述的旋变传感器的测试方法的实施例。
图11示出了根据本申请的一个实施例的旋变传感器的测试装置的框图。
参照图11所示，根据本申请的一个实施例的旋变传感器的测试装置，包括：
获取模块210，用于获取旋变传感器的姿态；
静态模块220，用于在旋变传感器处于静态时，解算旋变传感器的静态角度值；
动态模块230，用于在旋变传感器处于动态时，解算旋变传感器的动态角度值和动态速度值。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述实施例中所述的旋变传感器的测试方法。
在本申请的一个实施例中，还提供了一种电子设备，该电子设备包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现如前述实施例所述的旋变传感器的测试方法。
在一示例中，图12示出了适于用来实现本申请实施例的电子设备的计算机系统的结构示意图。
需要说明的是，图12示出的电子设备的计算机系统仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图12所示，计算机系统包括中央处理单元（Central Processing Unit，CPU）301（即如前所述的处理器），其可以根据存储在只读存储器（Read-Only Memory，ROM）302中的程序或者从储存部分308加载到随机访问存储器（Random Access Memory，RAM）303中的程序而执行各种适当的动作和处理，例如执行上述实施例中所述的旋变传感器的测试方法。应该理解的，RAM303和ROM302即如前所述的存储装置。在RAM 303中，还存储有系统操作所需的各种程序和数据。CPU 301、ROM 302以及RAM 303通过总线304彼此相连。输入/输出（Input /Output，I/O）接口305也连接至总线304。
以下部件连接至I/O接口305：包括键盘、鼠标等的输入部分306；包括诸如阴极射线管（Cathode Ray Tube，CRT）、液晶显示器（Liquid Crystal Display，LCD）等以及扬声器等的输出部分307；包括硬盘等的储存部分308；以及包括诸如LAN（Local Area Network，局域网）卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分309。通信部分309经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器310也根据需要连接至I/O接口305。可拆卸介质311，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器310上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入储存部分308。
特别地，根据本申请的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本申请的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的计算机程序。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分309从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质311被安装。在该计算机程序被中央处理单元（CPU）301执行时，执行本申请的系统中限定的各种功能。
需要说明的是，本申请实施例所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦式可编程只读存储器（Erasable Programmable Read Only Memory，EPROM）、闪存、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器（Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM）、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
而在本申请中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的计算机程序。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的计算机程序可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、有线等等，或者上述的任意合适的组合。
附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。其中，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
描述于本申请实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现，所描述的单元也可以设置在处理器中。其中，这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。
作为另一方面，本申请还提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质可以是上述实施例中描述的电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被一个该电子设备执行时，使得该电子设备实现上述实施例中所述的旋变传感器的测试方法。
应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本申请的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本申请实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质（可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等）中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备（可以是个人计算机、服务器、触控终端、或者网络设备等）执行根据本申请实施方式的方法。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实施方式后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (10)
1.一种旋变传感器的测试方法，其特征在于，应用于旋变采集电路；
所述旋变传感器的测试方法包括：
获取旋变传感器的姿态；
在旋变传感器处于静态时，解算旋变传感器的静态角度值；
在旋变传感器处于动态时，解算旋变传感器的动态角度值和动态速度值。
2.根据权利要求1所述的旋变传感器的测试方法，其特征在于，所述在旋变传感器处于静态时，解算旋变传感器的静态角度值，包括：
在旋变传感器处于静态时，获取正弦通道和余弦通道采集到的电压值，经过抗干扰滤波器，并分别求均方根值；
根据均方根值确定第一静态角度值；
在激励通道的波形为正值最大时，根据正弦通道和余弦通道的波形数值正负，对Vsin_f、Vcos_f值进行赋值；
根据Vsin_f、Vcos_f的值对第一静态角度值进行四象限扩展，以得到旋变传感器静态角度值。
3.根据权利要求2所述的旋变传感器的测试方法，其特征在于，所述根据均方根值确定第一静态角度值，包括：
均方根值分别为Vsin和Vcos值；
静态角度值的计算公式：，
其中，为-90°至+90°范围值。
4.根据权利要求3所述的旋变传感器的测试方法，其特征在于，所述在激励通道的波形为正值最大时，根据正弦通道和余弦通道的波形数值正负，对Vsin_f、Vcos_f值进行赋值，包括：
；
。
5.根据权利要求4所述的旋变传感器的测试方法，其特征在于，所述根据Vsin_f、Vcos_f的值对第一静态角度值进行四象限扩展，以得到旋变传感器静态角度值，包括：
；
即为范围为0°至360°的旋变传感器的静态角度值。
6.根据权利要求1所述的旋变传感器的测试方法，其特征在于，所述在旋变传感器处于动态时，解算旋变传感器的动态角度值和动态速度值，包括：
分别对正弦信号和余弦信号乘以激励信号，再通过抗干扰滤波器，解调出正弦包络信号、余弦包络信号；
采用变换算法对正弦包络信号、余弦包络信号做变换解算，并基于同步参考坐标系锁相环的变换或者解耦双同步参考坐标系锁相环的变换，且误差的计算而得到动态速度值，动态速度值的微分为动态角度值。
7.根据权利要求6所述的旋变传感器的测试方法，其特征在于，所述在旋变传感器处于动态时，解算旋变传感器的动态角度值和动态速度值，还包括：
基于同步参考坐标系锁相环的变换；
变换的输入量为正弦包络信号Vsin、余弦包络信号Vcos，经过帕克正变换输出xd和xq值，帕克正变换公式如下：
。
8.根据权利要求6所述的旋变传感器的测试方法，其特征在于，所述在旋变传感器处于动态时，解算旋变传感器的动态角度值和动态速度值，还包括：
基于解耦双同步参考坐标系锁相环的变换；
变换的输入量为正弦包络信号Vsin、余弦包络信号Vcos，经过帕克正变换、帕克反变换、正向旋转解耦单元、反向旋转解耦单元的计算；帕克正变换计算公式如下所示：
；
帕克反变换计算公式如下所示：
。
9.一种旋变传感器的测试装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取旋变传感器的姿态；
静态模块，用于在旋变传感器处于静态时，解算旋变传感器的静态角度值；
动态模块，用于在旋变传感器处于动态时，解算旋变传感器的动态角度值和动态速度值。
10.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述的旋变传感器的测试方法。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant |