[发明专利]基于旋变解码芯片的旋变信号故障的容错方法及其系统

说明书

本发明涉及一种基于旋变解码芯片的旋变信号故障的容错方法及其系统，通过对电机的转子转速使用一阶低通滤波器进行低通滤波，并推算出电机的转子位置增量，当出现旋变信号故障时，使用估算角度替代旋变解码芯片获取角度，能够在旋变解码芯片短暂故障时，实现平稳过渡，避免故障停机。另外，当旋变信号故障发生时，开始计时并持续预设时间，旋变解码芯片的故障引脚仍为故障状态，则认为旋变解码芯片的旋变信号发生严重故障，进行停机操作，避免旋变位置错误引起非预期转矩的产生，减小安全风险。

技术领域

本发明涉及三相永磁同步电机控制系统技术领域，尤其是指一种基于旋变解码芯片的旋变信号故障的容错方法及其系统。

背景技术

为了实现高性能的三相永磁同步电机控制系统，一般都需要获得准确的电机的转子位置和电机的转速信息，电机的转子位置的获取一般是通过旋转变压器进行测量，并通过旋变解码芯片对旋变信号进行转换解码，从而获取位置信息和转速信息，在实际运用过程中选择如图1所示的型号为AD2S1210旋变数字转换芯片进行旋变位置解码。

在实际应用过程中，由于电磁干扰或者其他外部因素导致旋变信号丢失、输入信号失配或位置跟踪丢失等故障，旋变解码芯片无法正确解码出旋变的实际轴位置，出现位置错误导致电机控制异常，引起故障。发生这种情况时，现行技术一般是直接报错，并关管停机，避免电机失控。但是有些时候这种旋变解码故障是短暂并能很快就自行恢复正常的，如果频繁报错并停机，会极大地影响驾驶感受。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明公开了一种基于旋变解码芯片的旋变信号故障的容错方法及其系统。

本发明所采用的技术方案如下：

一种基于旋变解码芯片的旋变信号故障的容错方法，包括以下步骤：

步骤S1：第一次检测旋变解码芯片的故障引脚状态；

步骤S2：判断旋变解码芯片的引脚是否故障；若有故障，则对电机的转子转速进行低通滤波，并推算出电机的转子位置增量，将故障前电机的转子位置和转子位置增量相加作为实际电机的转子位置参与坐标变换的Park运算，得到dq轴电流，用于控制电流环，进入步骤S3；若无故障，则通过旋变解码芯片获取实时电机的转子位置参与旋变解码芯片的运算，得到dq轴电流，用于控制电流环，保证电机正常运行；

步骤S3：当旋变解码芯片的故障引脚为故障状态时开始进行检测采样周期计时，判断检测采样周期计时是否达到预设值；若否，则返回步骤S2；若是，则第二次检测旋变解码芯片的故障引脚状态，并判断旋变解码芯片的故障引脚是否为故障状态；若有故障，则认为旋变解码芯片的引脚发生严重故障，电机停机；若无故障，电机正常运行。

其进一步的技术特征在于：判断旋变解码芯片的引脚是否故障的方法如下：在每个PWM中断函数中，通过MCU单元的IO引脚状态，检测旋变解码芯片的引脚状态。

其进一步的技术特征在于：所述旋变解码芯片的引脚为LOT引脚和DOS引脚，检测LOT引脚的电平状态和DOS引脚的电平状态。

其进一步的技术特征在于：推算出电机的转子位置增量的计算公式如下：

式中：Δθ为转子位置增量，n为电机转速，p为电机极对数，T_s为转子位置采样周期。

其进一步的技术特征在于：所述电机的转子转速通过一阶低通滤波器进行低通滤波。

其进一步的技术特征在于：所述旋变解码芯片为型号AD2S1210旋变数字转换芯片。

其进一步的技术特征在于：所述检测采样周期的预设值为100ms-200ms。

一种基于旋变解码芯片的旋变信号故障的容错系统，实施上述所述的基于旋变解码芯片的旋变信号故障的容错方法，包括：