基于可视化的永磁同步电机转子位置角估算系统及方法
【专利摘要】一种基于可视化的永磁同步电机转子位置角估算系统及其方法，包括在永磁同步电机的转子上设置有角速度传感器,所述的角速度传感器同带有SCI�？榈幕贒SP的数据采集系统的第一输入引脚相连接，所述的基于DSP的数据采集系统还通过RS232接口同上位机相连接，所述的上位机带有基于LabVIEW的转子的位置角估算�？椋龅纳衔换谢拱蠽ISA�？�。并结合其方法可有效避免现有技术中的获得转子位置信息的测量装置结构元件过多往往会导致故障率增大、并且如果加上波形显示系统就会更加复杂从而加大故障率的问题的缺陷。
【专利说明】基于可视化的永磁同步电机转子位置角估算系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于永磁同步电机转子的位置角【技术领域】，具体涉及一种基于可视化的永磁同步电机转子位置角估算系统及其方法。
【背景技术】
[0002]永磁同步电机是靠晶闸管换向的。有了转子位置信息，电机的位置信号可以作为输入给DSP之类的处理器件，然后得到电流的分配关系，控制晶闸管哪个开那个关，这样就能实现换晶闸管的操作。
[0003]通常获得转子位置信息的都是依靠测量装置这样的元件来进行，但是现有的获得转子位置信息的测量装置结构元件过多，往往会导致故障率增大的问题，并且如果加上波形显示系统，就会更加复杂从而加大故障率的问题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的提供一种基于可视化的永磁同步电机转子位置角估算系统及其方法，包括在永磁同步电机的转子上设置有角速度传感器，所述的角速度传感器同带有SCI�？榈幕贒SP的数据采集系统的第一输入引脚相连接，所述的基于DSP的数据采集系统还通过RS232接口同上位机相连接，所述的上位机带有基于LabVIEW的转子的位置角估算�？椋龅纳衔换谢拱蠽ISA�？�。并结合其方法可有效避免现有技术中的获得转子位置信息的测量装置结构元件过多往往会导致故障率增大、并且如果加上波形显示系统就会更加复杂从而加大故障率的问题的缺陷。
[0005]为了克服现有技术中的不足，本发明提供了一种基于可视化的永磁同步电机转子位置角估算系统及其方法的解决方案，具体如下:
[0006]一种基于可视化的永磁同步电机转子位置角估算系统，包括在永磁同步电机的转子上设置有角速度传感器1，所述的角速度传感器I同带有SCI�？榈幕贒SP的数据采集系统4的第一输入引脚5相连接，所述的基于DSP的数据采集系统4还通过RS232接口8同上位机9相连接，所述的上位机9带有基于LabVIEW的转子的位置角估算�？�10，所述的上位机9中还包含有VISA模块。
[0007]所述的基于LabVIEW的转子的位置角估算�？�10包括有人机交互界面，所述的人机交互界面包括操作界面部分与显示界面部分，所述的操作界面部分为通过对操作界面的进行操作后就能经过基于LabVIEW的转子的位置角估算�？�10对上位机9发送指令；所述的显示界面部分分为波形显示部分和仪表显示部分，所述的波形显示部分能够估算到选定范围内永磁同步电机的转子的位置角数据的整个变化过程；所述的仪表显示部分能够稳定显示永磁同步电机的转子的估算的位置角的数据。
[0008]所述的波形显示部分通过波形显示窗口显示永磁同步电机的转子的位置角的幅值-时间曲线，所述的仪器显示部分包括有一个圆弧状刻度区域，所述的一个圆弧状刻度区域用来表示永磁同步电机的估算的转子的位置角度值范围，所述的一个圆弧状刻度区域的下方各自设置有一个指针状图标，所述的一个圆弧状刻度区域的上方分别设置有用来显示永磁同步电机的估算的转子的位置角度值的文本框。
[0009]所述的操作界面部分包括串口参数设置部分、波形选择部分、波形调整部分、控制部分以及波形显示参数设置部分，所述的串口参数设置部分用于对串口通信的参数的初始化，所述的串口参数设置部分包括有用于串行端口号选择的选择框和用于设置串口通信波特率的文本框，所述的用于串行端口号选择的选择框中预设的选择值为上位机9能够识别的串行端口号，所述的波形显示参数设置部分包括用来设置数据IQ格式的转换模式的文本框、用来设置缓存大小的文本框以及用来设置采样频率的文本框，所述的波形调整部分包括用来选择基于DSP的数据采集系统的通道的选择按钮、用来选择是否对被选择的基于DSP的数据采集系统的通道的幅值进行测量的游标开关按钮、用来选择是否对被选择的基于DSP的数据采集系统的通道的时间进行测量的游标开关按钮、用来显示被选择的基于DSP的数据采集系统的通道的幅值的文本框、用来显示被选择的基于DSP的数据采集系统的通道的时间的文本框、用于设置游标刻度值的文本框以及用于波形移动的左右拉条，所述的控制部分包括开始按钮、暂停按钮和停止按钮，所述的开始按钮、暂停按钮和停止按钮分别对被测波形执行启动、暂停运行和终止运行的控制，所述的波形选择部分包括用于选择显示永磁同步电机的估算的转子的位置角度波形的点选框，这样就能通过选择后在波形显示窗口显示用于选择显示永磁同步电机的估算的转子的位置角度波形图。
[0010]所述的基于可视化的永磁同步电机转子位置角估算系统的方法，步骤如下:
[0011]步骤1:首先启动基于可视化的永磁同步电机转子位置角估算系统，角速度传感器I对永磁同步电机的转子的角速度进行数据采集，并把采集到的永磁同步电机的估算的转子的角速度值传递到基于DSP的数据采集系统4，并通过基于LabVIEW的转子的位置角估算�？�10运行人机交互界面，在人机交互界面上串口参数设置部分选择串行端口号和串口通信波特率，并让串口通信波特率同基于DSP的数据采集系统4中的SCI�？槟谏柚玫拇谕ㄐ挪ㄌ芈室恢拢�
[0012]步骤2:在基于LabVIEW的转子的位置角估算�？�10的其他地方对串口通信的奇偶校验位、数据比特位和停止位进行设置，所述的对串口通信的奇偶校验位、数据比特位和停止位设置的值分别同基于DSP的数据采集系统4中的SCI模块内设置的串口通信的奇偶校验位、数据比特位和停止位设置的值一致；
[0013]步骤3:另外在用来设置数据IQ格式的转换模式的文本框、用来设置缓存大小的文本框以及用来设置采样频率的文本框中分别进行对数据IQ格式的转换模式、缓存大小以及采样频率的设置，通过用来选择基于DSP的数据采集系统的通道的选择按钮进行对基于DSP的数据采集系统的通道的选择，通过用来选择是否对被选择的基于DSP的数据采集系统的通道的幅值进行测量的游标开关按钮、用来选择是否对被选择的基于DSP的数据采集系统的通道的时间进行测量的游标开关按钮以及用于设置游标刻度值的文本框分别进行是否对被选择的基于DSP的数据采集系统的通道的幅值进行测量做出选择、是否对被选择的基于DSP的数据采集系统的通道的时间进行测量做出选择以及设置游标刻度值；
[0014]步骤4:通过点选用于选择显示永磁同步电机的估算的转子的位置角度波形的点选框来选择在波形显示窗口显示的永磁同步电机的估算的转子的位置角度的波形类别，这样就完成了初始化设置；
[0015]步骤5:然后当点击了开始按钮后，所述的基于LabVIEW的转子的位置角估算�？�10就把测量指令通过RS232接口 8发送到基于DSP的数据采集系统4，所述的测量指令包括有初始化设置的信息，并且基于LabVIEW的转子的位置角估算�？�10在内存中设置有用来保存当前初始化设置的信息的数组，每次在保存当前初始化设置的信息之前，先把当前初始化设置的信息同上一次保存在该数组中的上一次初始化设置的信息相比较，如果有差异，就将当前初始化设置的信息保存到用来保存当前初始化设置的信息的数组中，如果没有差异，用来保存当前初始化设置的信息的数组的数据保持不变；
[0016]步骤6:当基于DSP的数据采集系统4接收到经由RS232接口 8传递来的包括有初始化设置的信息的测量指令，就会根据初始化设置的信息中的选择在波形显示窗口显示的永磁同步电机的估算的转子的位置角度的波形类别和对基于DSP的数据采集系统的通道的选择把实时采集的同永磁同步电机的估算的转子的位置角度的波形类别相对应的角速度数据通过选择的通道发送到上位机9中；
[0017]步骤7:上位机9接收到角速度数据后，基于LabVIEW的转子的位置角估算�？�10就设置缓存区来存储接收到的角速度数据，串口通信每次以4个字节为一组的收发数据，接收到的角速度数据为IQ格式的数据，这样再经过格式转化将接收到的角速度数据转换成普通十进制有符号数所表示的波形真实数据，格式转化的具体方式为先判断接收到的角速度数据的正负号属性来导出有符号数，有符号数再经过逆运算即可得到角速度的真实数据，并利用公式(I)来顺序得到从第I个到第k+Ι个采样周期的估算的转子的位置角度:
[0018]Θ s (k+1) = Θ s (k) + ω (k) Ts (I)
[0019]其中0s(k+l)为第k+1个采样周期的估算的转子的位置角度，0s(k)为第k个采样周期的估算的转子的位置角度，ω (k)为第k个采样周期的角速度的真实数据，Ts为一个采样周期，k为大于等于O的整数，由此得到了从第I个到第k+Ι个采样周期的估算的转子的位置角度的波形真实数据，波形真实数据保存于缓存区中以备生成观测波形，在数据存放时，每一次循环，数组都会经过向后移位将新读取到的数据存放在缓存区最前面，数组尾部移出的数据将被剔除；
[0020]步骤8:把缓存区中的波形真实数据送到波形显示窗口针对对应的永磁同步电机的转子的位置角以幅值-时间曲线的形式进行显示，或者在仪器显示部分通过指针状图标在圆弧状刻度区域内标示并在对应的用来显示永磁同步电机的估算的转子的位置角度值的文本框中显示位置角度值。
[0021]本发明在显示过程中，通过单一的角速度传感器元件就能完成对转子位置角的估算，极大限度的降低了故障率。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为本发明的基于可视化的永磁同步电机转子位置角估算系统连接结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]LabVIEW将创建用户界面(称为前面板)的工作自然地融合到开发周期当中。LabVIEff的程序/子程序被称为虚拟仪器(VI)。每个VI都有三个组成部分:程序框图、前面板和图标/连接器。连接器是用来供其他的程序框图调用本VI之用。程序员可以利用前面板上的控制控件将数据输入正在运行的VI，或者用显示控件将运算结果输出。前面板还可以作为程序的接口:每个虚拟仪器既可以把前面板当作用户界面，作为一个程序来运行；也可以作为一个节点放到另一个VI程序框图中，通过连接器面板连接起来，而前面板则定义VI的输入和输出。这意味着每个VI，在作为子程序嵌入到一个大型的项目之前，都可以很方便地进行测试。
[0024]如图1所示，基于可视化的永磁同步电机转子位置角估算系统，包括在永磁同步电机的转子上设置有角速度传感器1，所述的角速度传感器I同带有SCI�？榈幕贒SP的数据采集系统4的第一输入引脚5相连接，所述的基于DSP的数据采集系统4还通过RS232接口 8同上位机9相连接，所述的上位机9带有基于LabVIEW的转子的位置角估算�？�10，所述的上位机9中还包含有VISA�？�。所述的基于LabVIEW的转子的位置角估算�？�10包括有人机交互界面，所述的人机交互界面包括操作界面部分与显示界面部分，所述的操作界面部分为通过对操作界面的进行操作后就能经过基于LabVIEW的转子的位置角估算�？�10对上位机9发送指令；所述的显示界面部分分为波形显示部分和仪表显示部分，所述的波形显示部分能够估算到选定范围内永磁同步电机的转子的位置角数据的整个变化过程；所述的仪表显示部分能够稳定显示永磁同步电机的转子的估算的位置角的数据。所述的波形显示部分通过波形显示窗口显示永磁同步电机的转子的位置角的幅值-时间曲线，所述的仪器显示部分包括有一个圆弧状刻度区域，所述的一个圆弧状刻度区域用来表示永磁同步电机的估算的转子的位置角度值范围，所述的一个圆弧状刻度区域的下方各自设置有一个指针状图标，所述的一个圆弧状刻度区域的上方分别设置有用来显示永磁同步电机的估算的转子的位置角度值的文本框。所述的操作界面部分包括串口参数设置部分、波形选择部分、波形调整部分、控制部分以及波形显示参数设置部分，所述的串口参数设置部分用于对串口通信的参数的初始化，所述的串口参数设置部分包括有用于串行端口号选择的选择框和用于设置串口通信波特率的文本框，所述的用于串行端口号选择的选择框中预设的选择值为上位机9能够识别的串行端口号，所述的波形显示参数设置部分包括用来设置数据IQ格式的转换模式的文本框、用来设置缓存大小的文本框以及用来设置采样频率的文本框，所述的波形调整部分包括用来选择基于DSP的数据采集系统的通道的选择按钮、用来选择是否对被选择的基于DSP的数据采集系统的通道的幅值进行测量的游标开关按钮、用来选择是否对被选择的基于DSP的数据采集系统的通道的时间进行测量的游标开关按钮、用来显示被选择的基于DSP的数据采集系统的通道的幅值的文本框、用来显示被选择的基于DSP的数据采集系统的通道的时间的文本框、用于设置游标刻度值的文本框以及用于波形移动的左右拉条，所述的控制部分包括开始按钮、暂停按钮和停止按钮，所述的开始按钮、暂停按钮和停止按钮分别对被测波形执行启动、暂停运行和终止运行的控制，所述的波形选择部分包括用于选择显示永磁同步电机的估算的转子的位置角度波形的点选框，这样就能通过选择后在波形显示窗口显示用于选择显示永磁同步电机的估算的转子的位置角度波形图。
[0025]所述的基于可视化的永磁同步电机转子位置角估算系统的方法，步骤如下:
[0026]步骤1:首先启动基于可视化的永磁同步电机转子位置角估算系统，角速度传感器I对永磁同步电机的转子的角速度进行数据采集，并把采集到的永磁同步电机的估算的转子的角速度值传递到基于DSP的数据采集系统4，并通过基于LabVIEW的转子的位置角估算�？�10运行人机交互界面，在人机交互界面上串口参数设置部分选择串行端口号和串口通信波特率，并让串口通信波特率同基于DSP的数据采集系统4中的SCI模块内设置的串口通信波特率一致；
[0027]步骤2:在基于LabVIEW的转子的位置角估算模块10的其他地方对串口通信的奇偶校验位、数据比特位和停止位进行设置，所述的对串口通信的奇偶校验位、数据比特位和停止位设置的值分别同基于DSP的数据采集系统4中的SCI�？槟谏柚玫拇谕ㄐ诺钠媾夹Ｑ槲�、数据比特位和停止位设置的值一致；
[0028]步骤3:另外在用来设置数据IQ格式的转换模式的文本框、用来设置缓存大小的文本框以及用来设置采样频率的文本框中分别进行对数据IQ格式的转换模式、缓存大小以及采样频率的设置，通过用来选择基于DSP的数据采集系统的通道的选择按钮进行对基于DSP的数据采集系统的通道的选择，通过用来选择是否对被选择的基于DSP的数据采集系统的通道的幅值进行测量的游标开关按钮、用来选择是否对被选择的基于DSP的数据采集系统的通道的时间进行测量的游标开关按钮以及用于设置游标刻度值的文本框分别进行是否对被选择的基于DSP的数据采集系统的通道的幅值进行测量做出选择、是否对被选择的基于DSP的数据采集系统的通道的时间进行测量做出选择以及设置游标刻度值；
[0029]步骤4:通过点选用于选择显示永磁同步电机的估算的转子的位置角度波形的点选框来选择在波形显示窗口显示的永磁同步电机的估算的转子的位置角度的波形类别，这样就完成了初始化设置；
[0030]步骤5:然后当点击了开始按钮后，所述的基于LabVIEW的转子的位置角估算�？�10就把测量指令通过RS232接口 8发送到基于DSP的数据采集系统4，所述的测量指令包括有初始化设置的信息，并且基于LabVIEW的转子的位置角估算模块10在内存中设置有用来保存当前初始化设置的信息的数组，每次在保存当前初始化设置的信息之前，先把当前初始化设置的信息同上一次保存在该数组中的上一次初始化设置的信息相比较，如果有差异，就将当前初始化设置的信息保存到用来保存当前初始化设置的信息的数组中，如果没有差异，用来保存当前初始化设置的信息的数组的数据保持不变；
[0031]步骤6:当基于DSP的数据采集系统4接收到经由RS232接口 8传递来的包括有初始化设置的信息的测量指令，就会根据初始化设置的信息中的选择在波形显示窗口显示的永磁同步电机的估算的转子的位置角度的波形类别和对基于DSP的数据采集系统的通道的选择把实时采集的同永磁同步电机的估算的转子的位置角度的波形类别相对应的角速度数据通过选择的通道发送到上位机9中；
[0032]步骤7:上位机9接收到角速度数据后，基于LabVIEW的转子的位置角估算模块10就设置缓存区来存储接收到的角速度数据，串口通信每次以4个字节为一组的收发数据，接收到的角速度数据为IQ格式的数据，这样再经过格式转化将接收到的角速度数据转换成普通十进制有符号数所表示的波形真实数据，格式转化的具体方式为先判断接收到的角速度数据的正负号属性来导出有符号数，有符号数再经过逆运算即可得到角速度的真实数据，并利用公式(I)来顺序得到从第I个到第k+Ι个采样周期的估算的转子的位置角度:
[0033]Θ s(k+l) = Θ s (k) + ω (k) Ts (I)
[0034]其中0s(k+l)为第k+1个采样周期的估算的转子的位置角度，0s(k)为第k个采样周期的估算的转子的位置角度，ω (k)为第k个采样周期的角速度的真实数据，Ts为一个采样周期，k为大于等于O的整数，由此得到了从第I个到第k+Ι个采样周期的估算的转子的位置角度的波形真实数据，波形真实数据保存于缓存区中以备生成观测波形，在数据存放时，每一次循环，数组都会经过向后移位将新读取到的数据存放在缓存区最前面，数组尾部移出的数据将被剔除；
[0035]步骤8:把缓存区中的波形真实数据送到波形显示窗口针对对应的永磁同步电机的转子的位置角以幅值-时间曲线的形式进行显示，或者在仪器显示部分通过指针状图标在圆弧状刻度区域内标示并在对应的用来显示永磁同步电机的估算的转子的位置角度值的文本框中显示位置角度值。
[0036]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种基于可视化的永磁同步电机转子位置角估算系统，其特征在于包括在永磁同步电机的转子上设置有角速度传感器，所述的角速度传感器同带有SCI模块的基于DSP的数据采集系统的第一输入引脚相连接，所述的基于DSP的数据采集系统还通过RS232接口同上位机相连接，所述的上位机带有基于LabVIEW的转子的位置角估算�？椋龅纳衔换谢拱蠽ISA�？�。
2.根据权利要求1所述的基于可视化的永磁同步电机转子位置角估算系统，其特征在于所述的基于LabVIEW的转子的位置角估算�？榘ㄓ腥嘶换ソ缑妫龅娜嘶换ソ缑姘ú僮鹘缑娌糠钟胂允窘缑娌糠郑龅牟僮鹘缑娌糠治ü圆僮鹘缑娴慕胁僮骱缶湍芫贚abVIEW的转子的位置角估算�？槎陨衔换⑺椭噶睿凰龅南允窘缑娌糠址治ㄐ蜗允静糠趾鸵潜硐允静糠郑龅牟ㄐ蜗允静糠帜芄还浪愕窖《ǚ段谟来磐降缁淖拥奈恢媒鞘莸恼霰浠蹋凰龅囊潜硐允静糠帜芄晃榷ㄏ允居来磐降缁淖拥墓浪愕奈恢媒堑氖�。
3.根据权利要求2所述的基于可视化的永磁同步电机转子位置角估算系统，其特征在于所述的波形显示部分通过波形显示窗口显示永磁同步电机的转子的位置角的幅值-时间曲线，所述的仪器显示部分包括有一个圆弧状刻度区域，所述的一个圆弧状刻度区域用来表示永磁同步电机的估算的转子的位置角度值范围，所述的一个圆弧状刻度区域的下方各自设置有一个指针状图标，所述的一个圆弧状刻度区域的上方分别设置有用来显示永磁同步电机的估算的转子的位置角度值的文本框。
4.根据权利要求3所述的基于可视化的永磁同步电机转子位置角估算系统，其特征在于所述的操作界面部分包括串口参数设置部分、波形选择部分、波形调整部分、控制部分以及波形显示参数设置部分，所述的串口参数设置部分用于对串口通信的参数的初始化，所述的串口参数设置部分包括有用于串行端口号选择的选择框和用于设置串口通信波特率的文本框，所述的用于串行端口号选择的选择框中预设的选择值为上位机能够识别的串行端口号，所述的波形显示参数设置部分包括用来设置数据IQ格式的转换模式的文本框、用来设置缓存大小的文本框以及用来设置采样频率的文本框，所述的波形调整部分包括用来选择基于DSP的数据采集系统的通道的选择按钮、用来选择是否对被选择的基于DSP的数据采集系统的通道的幅值进行测量的游标开关按钮、用来选择是否对被选择的基于DSP的数据采集系统的通道的时间进行测量的游标开关按钮、用来显示被选择的基于DSP的数据采集系统的通道的幅值的文本框、用来显示被选择的基于DSP的数据采集系统的通道的时间的文本框、用于设置游标刻度值的文本框以及用于波形移动的左右拉条，所述的控制部分包括开始按钮、暂停按钮和停止按钮，所述的开始按钮、暂停按钮和停止按钮分别对被测波形执行启动、暂停运行和终止运行的控制，所述的波形选择部分包括用于选择显示永磁同步电机的估算的转子的位置角度波形的点选框，这样就能通过选择后在波形显示窗口显示用于选择显示永磁同步电机的估算的转子的位置角度波形图。
5.根据权利要求4所述的基于可视化的永磁同步电机转子位置角估算系统的方法，其特征在于，步骤如下: 步骤1:首先启动基于可视化的永磁同步电机转子位置角估算系统，角速度传感器对永磁同步电机的转子的角速度进行数据采集，并把采集到的永磁同步电机的估算的转子的角速度值传递到基于DSP的数据采集系统，并通过基于LabVIEW的转子的位置角估算模块运行人机交互界面，在人机交互界面上串口参数设置部分选择串行端口号和串口通信波特率，并让串口通信波特率同基于DSP的数据采集系统中的SCI模块内设置的串口通信波特率一致； 步骤2:在基于LabVIEW的转子的位置角估算�？榈钠渌胤蕉源谕ㄐ诺钠媾夹Ｑ槲�、数据比特位和停止位进行设置，所述的对串口通信的奇偶校验位、数据比特位和停止位设置的值分别同基于DSP的数据采集系统中的SCI�？槟谏柚玫拇谕ㄐ诺钠媾夹Ｑ槲弧⑹荼忍匚缓屯Ｖ刮簧柚玫闹狄恢拢� 步骤3:另外在用来设置数据IQ格式的转换模式的文本框、用来设置缓存大小的文本框以及用来设置采样频率的文本框中分别进行对数据IQ格式的转换模式、缓存大小以及采样频率的设置，通过用来选择基于DSP的数据采集系统的通道的选择按钮进行对基于DSP的数据采集系统的通道的选择，通过用来选择是否对被选择的基于DSP的数据采集系统的通道的幅值进行测量的游标开关按钮、用来选择是否对被选择的基于DSP的数据采集系统的通道的时间进行测量的游标开关按钮以及用于设置游标刻度值的文本框分别进行是否对被选择的基于DSP的数据采集系统的通道的幅值进行测量做出选择、是否对被选择的基于DSP的数据采集系统的通道的时间进行测量做出选择以及设置游标刻度值； 步骤4:通过点选用于选择显示永磁同步电机的估算的转子的位置角度波形的点选框来选择在波形显示窗口显示的永磁同步电机的估算的转子的位置角度的波形类别，这样就完成了初始化设置； 步骤5:然后当点击了开始按钮后，所述的基于LabVIEW的转子的位置角估算�？榫桶巡饬恐噶钔ü齊S232接口发送到基于DSP的数据采集系统，所述的测量指令包括有初始化设置的信息，并且基于LabVIEW的转子的位置角估算模块在内存中设置有用来保存当前初始化设置的信息的数组，每次在保存当前初始化设置的信息之前，先把当前初始化设置的信息同上一次保存在该数组中的上一次初始化设置的信息相比较，如果有差异，就将当前初始化设置的信息保存到用来保存当前初始化设置的信息的数组中，如果没有差异，用来保存当前初始化设置的信息的数组的数据保持不变； 步骤6:当基于DSP的数据采集系统接收到经由RS232接口 8传递来的包括有初始化设置的信息的测量指令，就会根据初始化设置的信息中的选择在波形显示窗口显示的永磁同步电机的估算的转子的位置角度的波形类别和对基于DSP的数据采集系统的通道的选择把实时采集的同永磁同步电机的估算的转子的位置角度的波形类别相对应的角速度数据通过选择的通道发送到上位机中； 步骤7:上位机接收到角速度数据后，基于LabVIEW的转子的位置角估算模块就设置缓存区来存储接收到的角速度数据，串口通信每次以4个字节为一组的收发数据，接收到的角速度数据为IQ格式的数据，这样再经过格式转化将接收到的角速度数据转换成普通十进制有符号数所表示的波形真实数据，格式转化的具体方式为先判断接收到的角速度数据的正负号属性来导出有符号数，有符号数再经过逆运算即可得到角速度的真实数据，并利用公式(I)来顺序得到从第I个到第k+Ι个采样周期的估算的转子的位置角度:
Θ s (k+Ι) = Θ s (k) + ω (k) Ts (I)其中es(k+i)为第k+i个采样周期的估算的转子的位置角度，es(k)为第k个采样周期的估算的转子的位置角度，ω (k)为第k个采样周期的角速度的真实数据，Ts为一个采样周期，k为大于等于O的整数，由此得到了从第I个到第k+Ι个采样周期的估算的转子的位置角度的波形真实数据，波形真实数据保存于缓存区中以备生成观测波形，在数据存放时，每一次循环，数组都会经过向后移位将新读取到的数据存放在缓存区最前面，数组尾部移出的数据将被剔除； 步骤8:把缓存区中的波形真实数据送到波形显示窗口针对对应的永磁同步电机的转子的位置角以幅值-时间曲线的形式进行显示，或者在仪器显示部分通过指针状图标在圆弧状刻度区域内标示并在对应的用来显示永磁同步电机的估算的转子的位置角度值的文本框中显示位置角度值。
【文档编号】G01P3/00GK104166791SQ201410364111
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年7月28日 优先权日:2014年7月28日
【发明者】宋奇吼, 刘盛烺, 童岩峰, 徐百钏, 陈莉 申请人:南京铁道职业技术学院
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