本申请涉及芯片领域,特别涉及一种转子位置角度的校验方法、装置、芯片及电子设备。
背景技术:
1、正余弦旋转变压器是一种广泛应用于测量角度和速度的电磁式传感器,是一种精密角度、位置、速度检测装置,适用于所有使用旋转编码器的场合,特别是高温、严寒、潮湿、高速、高震动等旋转编码器无法正常工作的场合。旋转变压器是由于旋转变压器以上特点,可完全替代光电的旋转编码器,被广泛应用在多种领域的角度检测系统中。
2、旋转变压器的结构和工作原理基于旋转变压器的通用设计,即定子和转子之间的电磁耦合程度随转子位置角度(即转子所处位置对应的角度)的变化而变化。利用正弦和余弦函数的特性,将转子的旋转角度转换为电压信号。电压信号与转子位置角度的关系是可以通过正弦或余弦函数转换计算得到的,这使得输出信号能够直接反映转子的旋转角度。
3、现有旋转变压器在模数转换后,输出的数字信号的解调过程由软件完成,由软件基于某种方法计算转子位置角度,如正切法、角度观测器法等。然而通过软件计算转子位置角度需要占用大量的cpu资源,且任何一种方法计算转子位置角度都无法确认计算的准确程度,错误的转子位置角度会引发与其相关的功能无法正常使用,影响系统性能。
技术实现思路
1、有鉴于此,本申请实施例提出了一种转子位置角度的校验方法、装置、芯片及电子设备,用以解决现有技术的如下问题:通过软件计算转子位置角度需要占用大量的cpu资源,且任何一种方法计算转子位置角度都无法确认计算的准确程度,错误的转子位置角度会引发与其相关的功能无法正常使用,影响系统性能。
2、一方面,本申请实施例提出了一种转子位置角度的校验方法,所述校验方法通过硬件设置的三角函数硬件计算器和数字锁相环计算旋转变压器的转子位置角度,其中,所述三角函数硬件计算器用于实现正切法计算转子位置角度,所述数字锁相环用于实现角度观测器法计算转子位置角度;所述校验方法包括:通过所述三角函数硬件计算器确定第一正余弦波形数据的第一转子位置角度,其中,所述第一正余弦波形数据包括第一正弦波形数据和第一余弦波形数据;通过所述数字锁相环确定第二正余弦波形数据的第二转子位置角度,其中,所述第二正余弦波形数据与所述第一正余弦波形数据为相同数据;根据预定延迟时间检测所述第二转子位置角度与所述第一转子位置角度是否匹配;在所述第二转子位置角度与所述第一转子位置角度不匹配的情况下,确定按照预定输出要求输出的转子位置角度为不准确的转子位置角度,并生成报警数据,其中,按照所述预定输出要求输出的转子位置角度为第一转子位置角度或第二转子位置角度。
3、在一些实施例中,所述方法还包括:检测所述数字锁相环是否处于失锁状态;在所述数字锁相环处于所述失锁状态的情况下,获取所述第一转子位置角度;根据所述第一转子位置角度和所述预定延迟时间确定新的第二转子位置角度,以根据所述新的第二转子位置角度重新锁定所述数字锁相环。
4、在一些实施例中,所述方法还包括:根据所述预定输出要求的变化调整输出所述第一转子位置角度或所述第二转子位置角度。
5、在一些实施例中,所述根据所述预定输出要求的变化调整输出所述第一转子位置角度或所述第二转子位置角度,包括:在所述旋转变压器的转子的加速度或减速度小于预定速度时,输出所述第二转子位置角度;在所述旋转变压器的转子的加速度或减速度大于所述预定速度时,输出所述第一转子位置角度。
6、在一些实施例中,所述根据预定延迟时间检测所述第二转子位置角度与所述第一转子位置角度是否匹配之后,还包括:在所述第二转子位置角度与所述第一转子位置角度匹配的情况下,确定按照所述预定输出要求输出的转子位置角度为准确的转子位置角度。
7、在一些实施例中,在通过所述三角函数硬件计算器确定第一正余弦波形数据的第一转子位置角度之前,还包括:将解调器输出的旋转变压器的正余弦波形数据进行复制,以得到所述第一正余弦波形数据和所述第二正余弦波形数据。
8、在一些实施例中,所述预定延迟时间根据所述转子的参数和输入至所述解调器的模拟采样系统参数确定。
9、另一方面,本申请实施例提出了一种转子位置角度的校验装置,所述校验装置通过硬件设置的三角函数硬件计算器和数字锁相环计算旋转变压器的转子位置角度,其中,所述三角函数硬件计算器用于实现正切法计算转子位置角度,所述数字锁相环用于实现角度观测器法计算转子位置角度;所述校验装置包括:第一确定模块,用于通过所述三角函数硬件计算器确定第一正余弦波形数据的第一转子位置角度,其中,所述第一正余弦波形数据包括第一正弦波形数据和第一余弦波形数据;第二确定模块,用于通过所述数字锁相环确定第二正余弦波形数据的第二转子位置角度,其中,所述第二正余弦波形数据与所述第一正余弦波形数据为相同数据;匹配模块,用于根据预定延迟时间检测所述第二转子位置角度与所述第一转子位置角度是否匹配;第三确定模块,用于在所述第二转子位置角度与所述第一转子位置角度不匹配的情况下,确定按照预定输出要求输出的转子位置角度为不准确的转子位置角度,并生成报警数据,其中,按照所述预定输出要求输出的转子位置角度为第一转子位置角度或第二转子位置角度。
10、另一方面,本申请实施例提出了一种芯片,存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
11、另一方面,本申请实施例提出了一种计算机设备,至少包括存储器、处理器,所述存储器上存储有计算机程序,所述处理器在执行所述存储器上的计算机程序时实现上述方法的步骤。
12、本申请实施例设置了两种硬件来计算转子位置角度,通过两组转子位置角度的匹配程度来确定当前输出的那一组转子位置角度是否准确,一旦不准确可以及时报警,避免长时间使用不准确的转子位置角度影响相关功能的准确实现;并且,本申请实施例一组硬件实现正切法,可以快速迭代计算出实时的转子位置角度,另一组硬件实现角度观测器法,可以输出更高精度的转子位置角度,具体实现时可以根据需求选择使用任何一组硬件输出的转子位置角度,灵活度高,可以更好的实现系统功能。
1.一种转子位置角度的校验方法,其特征在于,
2.如权利要求1所述的转子位置角度的校验方法,其特征在于,所述方法还包括:
3.如权利要求2所述的转子位置角度的校验方法,其特征在于,所述根据所述预定输出要求的变化调整输出所述第一转子位置角度或所述第二转子位置角度,包括:
4.如权利要求1至3中任一项所述的转子位置角度的校验方法,其特征在于,所述根据预定延迟时间检测所述第二转子位置角度与所述第一转子位置角度是否匹配之后,还包括:
5.一种转子位置角度的校验装置,其特征在于,
6.一种芯片,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权利要求1至4中任一项所述方法的步骤。
7.一种电子设备,至少包括存储器、处理器,所述存储器上存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器在执行所述存储器上的计算机程序时实现权利要求1至4中任一项所述方法的步骤。
