前的幅值，由 圖2-6可知，采用flat-top窗函數(shù)對(duì)信號(hào)進(jìn)行傅里葉頻譜運(yùn)算的效果要優(yōu)于未采用flat-top 窗函數(shù)對(duì)信號(hào)進(jìn)行傅里葉頻譜運(yùn)算的效果。
[0101] 步驟2022、對(duì)處理后的輸出信號(hào)進(jìn)行過(guò)采樣處理，得到第一離散信號(hào)。
[0102] 由于采用的是過(guò)采樣處理方法，所W采樣頻率fs至少為輸出信號(hào)頻譜中最高頻率 fm的2倍，即f S > 2*fm，本發(fā)明實(shí)施例設(shè)置采樣頻率f S為輸出信號(hào)頻譜中最高頻率fm的8倍，即 fs = 8*fm。對(duì)截?cái)嗵幚砗蟮恼夷M信號(hào)和余弦模擬信號(hào)進(jìn)行過(guò)采樣處理，得到第一離散信 號(hào)，如截?cái)嗵幚砗蟮挠嘞夷M信號(hào)的表達(dá)式為：
[0103] .、-(〇 = ?/=( COS(彷 + 約=/4 COS口方乃 + 例 (3 )
[0104] 其中，A為余弦模擬信號(hào)的振幅，Q為余弦模擬信號(hào)的模擬角頻率，Q的單位為 rad/s(弧度每秒），巧為余弦模擬信號(hào)的初始相位，f為余弦模擬信號(hào)的模擬頻率，f的單位 為化（赫茲），〇=化f。
[0105] 在滿(mǎn)足奈奎斯特采樣定理?xiàng)l件下對(duì)截?cái)嗵幚砗蟮挠嘞夷M信號(hào)x(t)進(jìn)行過(guò)采樣 處理，得到余弦離散信號(hào)x(n):
(4)
[0107] 其中，A為余弦模擬信號(hào)的振幅，Q為余弦模擬信號(hào)的模擬角頻率，fs為采樣頻率， f為余弦模擬信號(hào)的模擬頻率，Ts為采樣間隔，Ts = l/fs，夢(mèng)為余弦模擬信號(hào)的初始相位，W為 余弦模擬信號(hào)的數(shù)字角頻率，W的單位為rad (弧度），W =化f/f S。
[0108] 步驟203、查詢(xún)預(yù)設(shè)的幅值與角度范圍的對(duì)應(yīng)關(guān)系，確定第一離散信號(hào)的幅值對(duì)應(yīng) 的角度范圍。
[0109] 步驟202對(duì)處理后的輸出信號(hào)進(jìn)行過(guò)采樣處理，得到3組N點(diǎn)的離散數(shù)據(jù)，分別為激 勵(lì)信號(hào)對(duì)應(yīng)的離散數(shù)據(jù)、正弦模擬信號(hào)對(duì)應(yīng)的離散數(shù)據(jù)和余弦模擬信號(hào)對(duì)應(yīng)的離散數(shù)據(jù)， 通過(guò)判斷3組離散數(shù)據(jù)的幅值，能夠區(qū)分出旋轉(zhuǎn)變壓器的第一轉(zhuǎn)子角度對(duì)應(yīng)的角度范圍。表 1示出了正弦信號(hào)模擬對(duì)應(yīng)的離散數(shù)據(jù)（即正弦離散信號(hào)數(shù)據(jù)）的幅值、余弦模擬信號(hào)對(duì)應(yīng) 的離散數(shù)據(jù)（即余弦離散信號(hào)數(shù)據(jù))的幅值及角度范圍的對(duì)應(yīng)關(guān)系。表1示出了 8種不同狀態(tài) 對(duì)應(yīng)的不同角度區(qū)間，表1中，VA = Sin目（0° <0<45°) ,VB = COS目（0° <0<45°)，目為旋轉(zhuǎn)變 壓器的第一轉(zhuǎn)子角度，正負(fù)號(hào)表示信號(hào)的極性，如當(dāng)?shù)谝浑x散信號(hào)的幅值為第一種狀態(tài)時(shí)， 即正弦信號(hào)模擬對(duì)應(yīng)的離散數(shù)據(jù)的幅值為-VA，余弦信號(hào)模擬對(duì)應(yīng)的離散數(shù)據(jù)的幅值為+ VA，那么對(duì)應(yīng)的角度范圍為0° < 0 < 45°。
[0110] 表1

[0112] 步驟204、將第一離散信號(hào)的幅值對(duì)應(yīng)的角度范圍作為旋轉(zhuǎn)變壓器的目標(biāo)轉(zhuǎn)子角 度對(duì)應(yīng)的角度范圍。
[0113] 通過(guò)查詢(xún)預(yù)設(shè)的幅值與角度范圍的對(duì)應(yīng)關(guān)系，確定第一離散信號(hào)的幅值對(duì)應(yīng)的角 度范圍，可W將第一離散信號(hào)的幅值對(duì)應(yīng)的角度范圍作為旋轉(zhuǎn)變壓器的目標(biāo)轉(zhuǎn)子角度對(duì)應(yīng) 的角度范圍，初步判斷當(dāng)前旋轉(zhuǎn)變壓器的角度的角度范圍，該角度范圍可W用于檢測(cè)后續(xù) 計(jì)算得到的旋轉(zhuǎn)變壓器的目標(biāo)轉(zhuǎn)子角度是否正確。
[0114] 步驟205、對(duì)第一離散信號(hào)進(jìn)行傅里葉頻譜運(yùn)算，得到第二離散信號(hào)。
[0115] 第二離散信號(hào)指示第二離散信號(hào)在每個(gè)采樣周期內(nèi)的各個(gè)采樣點(diǎn)對(duì)應(yīng)的幅值。由 于傅里葉級(jí)數(shù)公式為：
(5)
[0117] 其中，f(t)為正余弦信號(hào)的形狀曲線(xiàn)，ak和bk為該形狀曲線(xiàn)在每個(gè)頻率上的振幅， CO=化/T，CO為基頻，T為周期函數(shù)的周期，k為基頻系數(shù)，k與CO的乘積用于指定正余弦信號(hào) 的頻率。
[0118] 在封閉的形狀曲線(xiàn)上，該形狀曲線(xiàn)可W看成一個(gè)周期函數(shù)，周期函數(shù)指的是沿著 邊緣繞一圈能夠回到原點(diǎn)的函數(shù)，繞一圈所使用的時(shí)間為T(mén)。對(duì)于形狀曲線(xiàn)，可W得到該形 狀曲線(xiàn)的采樣點(diǎn)，假設(shè)點(diǎn)樣點(diǎn)的個(gè)數(shù)為N，則可W得到采樣周期t = T/N，也就是第一個(gè)采樣 點(diǎn)在時(shí)間t = T/N上，第n個(gè)采樣點(diǎn)在時(shí)間t = nT/N上，所W可W得到O t = 23in/N，因此，公式 (5)在離散點(diǎn)集上可W表示為：
(6)
[0120]由公式(6)可知，傅里葉變換的兩個(gè)基本函數(shù)為正弦函數(shù)和余弦函數(shù)，并且運(yùn)兩個(gè) 函數(shù)的頻率由k來(lái)決定。假設(shè)運(yùn)兩個(gè)函數(shù)的頻率為2,那么在0到N長(zhǎng)度中存在兩個(gè)完整的正 余弦周期，對(duì)于初始形狀曲線(xiàn)來(lái)說(shuō)，N個(gè)點(diǎn)表示初始形狀曲線(xiàn)的一個(gè)周期。N個(gè)采樣點(diǎn)的一條 形狀曲線(xiàn)的頻率k的最大值kmax = N/2,因此，最多只需要考慮N/2個(gè)分量。故公式(6)可W表 示為：
(7)
[0122] 公式(7)還可W轉(zhuǎn)換由實(shí)數(shù)與復(fù)數(shù)序列和合成等式：
[0123] (8 )
[0124] 公式(8)和公式(7)的區(qū)別在于：公式(8)對(duì)k等于0和k等于N/2的情況都進(jìn)行了特 別處理，而公式（7)僅對(duì)k等于0的情況進(jìn)行了特別處理，所W，公式（7)增加了ao/2運(yùn)一項(xiàng)。 關(guān)于公式(5)至公式(8)可W參考現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行說(shuō)明。
[0125] 步驟206、根據(jù)第二離散信號(hào)得到第二離散信號(hào)在每個(gè)采樣周期內(nèi)的峰值。
[0126] 峰值為第二離散信號(hào)在每個(gè)采樣周期內(nèi)的各個(gè)采樣點(diǎn)對(duì)應(yīng)的幅值中的最大值，峰 值包括正弦離散信號(hào)對(duì)應(yīng)的第一峰值和余弦離散信號(hào)對(duì)應(yīng)的第二峰值。
[0127] 由公式(7)可W得到每個(gè)采樣采的值f[n]，采樣點(diǎn)的個(gè)數(shù)N。根據(jù)傅里葉變換原理 可W得到N個(gè)采樣點(diǎn)的幅值，進(jìn)而得到第二離散信號(hào)在每個(gè)采樣周期內(nèi)的峰值，如圖2-7所 示，圖2-7中的V sin(0)指示正弦模擬信號(hào)的包絡(luò)，V cos(0)指示余弦模擬信號(hào)的包絡(luò)，Vos 為正弦模擬信號(hào)的電壓，Voc為余弦模擬信號(hào)的電壓，橫坐標(biāo)為時(shí)間，縱坐標(biāo)為電壓。
[0128] 步驟207、根據(jù)第二離散信號(hào)在每個(gè)采樣周期內(nèi)的峰值和反正切函數(shù)公式計(jì)算旋 轉(zhuǎn)變壓器的第一轉(zhuǎn)子角度。
[01巧]該反正切函數(shù)公式為：
(9)
[0131] 其中，0為旋轉(zhuǎn)變壓器的第一轉(zhuǎn)子角度，Vsin為正弦離散信號(hào)對(duì)應(yīng)的第一峰值即公 式（1)中的旋轉(zhuǎn)變壓器輸出的正弦信號(hào)對(duì)應(yīng)的電壓值，Vcos為余弦離散信號(hào)對(duì)應(yīng)的第二峰值 即公式(2)中的旋轉(zhuǎn)變壓器輸出的余弦信號(hào)對(duì)應(yīng)的電壓值。
[0132] 步驟208、將旋轉(zhuǎn)變壓器的第一轉(zhuǎn)子角度與相位差的和作為旋轉(zhuǎn)變壓器的目標(biāo)轉(zhuǎn) 子角度。
[0133] 該相位差為激勵(lì)信號(hào)的相位與輸出信號(hào)的相位的差值。由公式(9)可W得到當(dāng)前 旋轉(zhuǎn)變壓器的角度值即旋轉(zhuǎn)變壓器的第一轉(zhuǎn)子角度，但由于激勵(lì)信號(hào)與輸出信號(hào)存在固定 的相位差A(yù) 0，所W，最終的旋轉(zhuǎn)變壓器的角度值0/即旋轉(zhuǎn)變壓器的目標(biāo)轉(zhuǎn)子角度0/ =0+A 白。
[0134] 步驟209、根據(jù)旋轉(zhuǎn)變壓器的目標(biāo)轉(zhuǎn)子角度確定電機(jī)轉(zhuǎn)子角度。
[0135] 確定了旋轉(zhuǎn)變壓器的目標(biāo)轉(zhuǎn)子角度，就可W確定電機(jī)轉(zhuǎn)子角度，關(guān)于根據(jù)旋轉(zhuǎn)變 壓器的目標(biāo)轉(zhuǎn)子角度確定電機(jī)轉(zhuǎn)子角度的具體過(guò)程可W參考現(xiàn)有技術(shù)。
[0136] 步驟210、根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)子角度檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)子位置。
[0137] 由步驟209確定的電機(jī)轉(zhuǎn)子角度即可達(dá)到檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)子位置的目的。
[0138] 本發(fā)明實(shí)施例對(duì)旋轉(zhuǎn)變壓器的輸出信號(hào)進(jìn)行過(guò)采樣處理后得到第一離散信號(hào)，再 對(duì)第一離散信號(hào)進(jìn)行傅里葉頻譜運(yùn)算，并結(jié)合濾波器得到正弦模擬信號(hào)和余弦模擬信號(hào)包 絡(luò)線(xiàn)上的軌跡，得出IOKHz(千赫茲）的調(diào)制波峰值，接著利用反正切函數(shù)公式進(jìn)行計(jì)算，得 到旋轉(zhuǎn)變壓器的第一轉(zhuǎn)子角度，然后根據(jù)第一轉(zhuǎn)子角度、激勵(lì)信號(hào)的相位與輸出信號(hào)的相 位差得到旋轉(zhuǎn)變壓器的目標(biāo)轉(zhuǎn)子角度，再根據(jù)旋轉(zhuǎn)變壓器的目標(biāo)轉(zhuǎn)子角度確定電機(jī)轉(zhuǎn)子角 度，最后根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)子角度檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)子位置。該電機(jī)轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)方法可W對(duì)過(guò)采樣頻 率等參數(shù)進(jìn)行靈活設(shè)置，可W方便地改變算法參數(shù)，無(wú)需采用解碼忍片，將開(kāi)發(fā)出的編碼算 法應(yīng)用于原有的電機(jī)控制主忍片中，通過(guò)電機(jī)控制主忍片達(dá)到檢測(cè)所述電機(jī)轉(zhuǎn)子位置的效 果。
[0139] 需要說(shuō)明的是，本發(fā)明實(shí)施例提供的電機(jī)轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)方法步驟的先后順序可W 進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，步驟也可W根據(jù)情況進(jìn)行相應(yīng)增減，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本 發(fā)明掲露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化的方法，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)，因此 不再寶述。
[0140] 綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例提供的電機(jī)轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)方法，能夠通過(guò)電機(jī)控制主忍 片根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)變壓器的輸出信號(hào)確定所述旋轉(zhuǎn)變壓器的目標(biāo)轉(zhuǎn)子角度，再根據(jù)所述旋轉(zhuǎn) 變壓器的目標(biāo)轉(zhuǎn)子角度確定電機(jī)轉(zhuǎn)子角度，最后根據(jù)所述電機(jī)轉(zhuǎn)子角度檢測(cè)所述電機(jī)轉(zhuǎn)子 位置，相較于現(xiàn)有技術(shù)，無(wú)需采用解碼忍片，達(dá)到了降低檢測(cè)永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子位置的成本 的效果。
[0141] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種電機(jī)轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)裝置，所述裝置包括電機(jī)控制主忍 片，如圖3-1所示，所述電機(jī)控制主忍片可W包括：
[0142] 接收單元301，用于接收旋轉(zhuǎn)變壓器的輸出信號(hào)，該輸出信號(hào)由電機(jī)控制主忍片輸 出的激勵(lì)信號(hào)激勵(lì)產(chǎn)生，輸出信號(hào)包括正弦模擬信號(hào)和余弦模擬信號(hào)。
[0143] 第一確定單元302,用于根據(jù)旋轉(zhuǎn)變壓器的輸出信號(hào)確定旋轉(zhuǎn)變壓器的目標(biāo)轉(zhuǎn)子 角度。
[0144] 第二確