中文引用格式: 宋建國,李小波,徐自可. 基于三階角度觀測器的旋變軟解碼系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用,2025,51(11):71-75.
英文引用格式: Song Jianguo,Li Xiaobo,Xu Zike. Design of resolver software decoding system based on third-order angle observer[J]. Application of Electronic Technique,2025,51(11):71-75.
引言
隨著全球能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型與“雙碳”戰(zhàn)略的深入推進(jìn),對(duì)于新能源汽車的功率密度、動(dòng)態(tài)響應(yīng)都提出了更高的要求。作為核心驅(qū)動(dòng)單元,永磁同步電機(jī)(PMSM)的精確控制對(duì)轉(zhuǎn)子位置的解碼提出了更為嚴(yán)苛要求。因此旋轉(zhuǎn)變壓器的解碼方案逐漸成為了研究熱點(diǎn)。
目前主流的旋轉(zhuǎn)變壓器解碼方法有軟解碼[1]和硬解碼,其中硬解碼通常采用AD2S1210芯片[2]進(jìn)行信號(hào)處理,存在設(shè)計(jì)成本高、電路復(fù)雜度高的問題[3]。相比之下,軟解碼策略既保持了解碼精度,又允許靈活編程[4]。軟解碼算法中最常見的為傳統(tǒng)二階廣義鎖相環(huán)[5],它用來濾除輸入信號(hào)中的干擾,但在實(shí)際應(yīng)用中有一定的局限性。杜春洋等人[6]采用橢圓假設(shè)算法消除旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號(hào)的零位誤差、正交誤差和幅值誤差。馬利嬌等人[7]在反正切角度計(jì)算后串聯(lián)二階鎖相環(huán)來提高位置估算的效率,但是對(duì)于二階鎖相環(huán)的加速度跟蹤存在的穩(wěn)態(tài)誤差并沒有完全的改善。同時(shí)在實(shí)際工況中旋轉(zhuǎn)變壓器會(huì)遇到各種解碼故障,其中對(duì)于輸入的SIN或COS信號(hào)丟失[8]并沒有完善的解決辦法,當(dāng)發(fā)生故障時(shí)會(huì)影響汽車的正常啟動(dòng),但目前的解決方案只是人為檢修,并沒有應(yīng)急的信號(hào)丟失處理策略。
對(duì)于以上問題,本文首先提出了一種基于三階廣義積分器[9]的角度觀測器用來消除電機(jī)在加速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)存在的穩(wěn)態(tài)誤差。同時(shí)對(duì)于一相信號(hào)丟失產(chǎn)生的解碼故障采用鎖相環(huán)跟蹤算法,剩余信號(hào)經(jīng)過鎖相環(huán)跟蹤器后計(jì)算出丟失信號(hào),最后進(jìn)入三階廣義積分器計(jì)算出故障后的角度。
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作者信息:
宋建國,李小波,徐自可
(北京工業(yè)大學(xué) 信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院,北京 100124)

