引言
随着全球能源结构转型与“双碳”战略的深入推进，对于新能源汽车的功率密度、动态响应都提出了更高的要求。作为核心驱动单元，永磁同步电机（PMSM）的精确控制对转子位置的解码提出了更为严苛要求。因此旋转变压器的解码方案逐渐成为了研究热点。
目前主流的旋转变压器解码方法有软解码[1]和硬解码，其中硬解码通常采用AD2S1210芯片[2]进行信号处理，存在设计成本高、电路复杂度高的问题[3]。相比之下，软解码策略既保持了解码精度，又允许灵活编程[4]。软解码算法中最常见的为传统二阶广义锁相环[5]，它用来滤除输入信号中的干扰，但在实际应用中有一定的局限性。杜春洋等人[6]采用椭圆假设算法消除旋转变压器输出信号的零位误差、正交误差和幅值误差。马利娇等人[7]在反正切角度计算后串联二阶锁相环来提高位置估算的效率，但是对于二阶锁相环的加速度跟踪存在的稳态误差并没有完全的改善。同时在实际工况中旋转变压器会遇到各种解码故障，其中对于输入的SIN或COS信号丢失[8]并没有完善的解决办法，当发生故障时会影响汽车的正常启动，但目前的解决方案只是人为检修，并没有应急的信号丢失处理策略。
对于以上问题，本文首先提出了一种基于三阶广义积分器[9]的角度观测器用来消除电机在加速转动时存在的稳态误差。同时对于一相信号丢失产生的解码故障采用锁相环跟踪算法，剩余信号经过锁相环跟踪器后计算出丢失信号，最后进入三阶广义积分器计算出故障后的角度。
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作者信息：
宋建国，李小波，徐自可
（北京工业大学 信息科学技术学院，北京 100124）
