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    一種永磁同步電機電渦流傳感器角度誤差補償方法技術(shù)
    
                            
    技術(shù)編號：44374766 閱讀：2 留言：0更新日期：2025-02-25 09:51
    
                        
    
                        
    
                            
                            本發(fā)明專利技術(shù)實施例提供一種永磁同步電機電渦流傳感器角度誤差補償方法，屬于電機驅(qū)動技術(shù)領(lǐng)域。補償方法包括：獲取電渦流傳感器輸出的差分正弦和余弦信號；根據(jù)差分正弦和余弦信號計算直流偏置誤差，以獲取直流偏置誤差補償后的差分正弦和余弦信號；根據(jù)直流偏置誤差補償后的差分正弦和余弦信號的極值計算幅值不對稱誤差補償系數(shù)，以獲取幅值不對稱誤差補償后的差分正弦和余弦信號；根據(jù)幅值不對稱誤差補償后的差分正弦和余弦信號計算電機轉(zhuǎn)子的位置角，采用位置角的二次諧波余弦波分量對位置角進行補償，以獲取補償后電機轉(zhuǎn)子的真實的位置角。本發(fā)明專利技術(shù)僅使用代數(shù)加減和乘法運算，節(jié)省了系統(tǒng)的執(zhí)行時間，提高了運行效率，滿足了實時獲取位置角的要求。
    
                            
                            
    


    
                            

                            
    【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
    
                                
    本專利技術(shù)涉及電機驅(qū)動，具體地涉及一種永磁同步電機電渦流傳感器角度誤差補償方法。

    技術(shù)介紹
    1、永磁同步電機具有高效率、高功率密度、寬調(diào)速范圍等優(yōu)點，在航空航天、電動汽車、機器人和伺服系統(tǒng)等領(lǐng)域得到廣泛關(guān)注和應(yīng)用。高性能的永磁同步電機驅(qū)動控制需要準確獲得電機位置信息，一般由位置傳感器測量得到，常用的位置傳感器有旋轉(zhuǎn)變壓器和電渦流傳感器。旋轉(zhuǎn)變壓器作為較早使用的位置傳感器具有可靠的精度，但因其平臺兼容性差，成本受尺寸影響大，已經(jīng)越來越不能滿足市場需求，電渦流傳感器電子化集成度高，成本不隨尺寸線性增長，以及能夠更好的適應(yīng)電機高轉(zhuǎn)速的發(fā)展趨勢，使得其在未來的市場上更占據(jù)優(yōu)勢。
    2、位置信號的控制精度對電機控制至關(guān)重要，對于渦流傳感器來講，誤差主要來自于兩部分，其一是芯片本身存在的一些如遲滯誤差、非線性誤差、偏移誤差等，該部分誤差絕大部分可通過芯片內(nèi)部信號處理及編程校準消除掉，對傳感器最終輸出精度影響不大。其二是來自于傳感器生產(chǎn)制造及裝配過程中產(chǎn)生的形位誤差，如傳感器定子與轉(zhuǎn)子的安裝間隙、偏轉(zhuǎn)角度，傳感器轉(zhuǎn)子信號輪與電機轉(zhuǎn)軸之間的離心度等，從而對精度造成比較大的影響。由形位誤差產(chǎn)生的精度影響在傳感器輸出的差分正弦和余弦信號上主要表現(xiàn)為：
    3、1.產(chǎn)生直流偏置電壓，造成差分正弦信號和余弦信號的輸出直流偏置電壓不一致。
    4、2.造成幅值不對稱，去除直流偏置后，差分正弦信號和余弦信號的幅值不相等。
    5、3.相位不完全正交，輸出差分正弦信號和余弦信號的相位相差不呈90度正交狀態(tài)。

    技術(shù)實現(xiàn)思路
    1、本專利技術(shù)實施例的目的是提供一種永磁同步電機電渦流傳感器角度誤差補償方法，解決了電渦流傳感器產(chǎn)生的形位誤差影響角度計算精度的問題。
    2、為了實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)實施例提供一種永磁同步電機電渦流傳感器角度誤差補償方法，所述補償方法包括：
    3、獲取電渦流傳感器輸出的差分正弦和余弦信號；
    4、根據(jù)所述差分正弦和余弦信號計算直流偏置誤差，以獲取直流偏置誤差補償后的差分正弦和余弦信號；
    5、根據(jù)所述直流偏置誤差補償后的差分正弦和余弦信號的極值計算幅值不對稱誤差補償系數(shù)，以獲取所述幅值不對稱誤差補償后的差分正弦和余弦信號；
    6、根據(jù)所述幅值不對稱誤差補償后的差分正弦和余弦信號計算電機的位置角；
    7、采用位置角的二次諧波余弦波分量對所述位置角進行補償，以獲取補償后所述電機轉(zhuǎn)子的真實的位置角度。
    8、可選地，獲取電渦流傳感器輸出的差分正弦和余弦信號；
    9、根據(jù)所述差分正弦和余弦信號計算直流偏置誤差，以獲取直流偏置誤差補償后的差分正弦和余弦信號；
    10、根據(jù)所述直流偏置誤差補償后的差分正弦和余弦信號的極值計算幅值不對稱誤差補償系數(shù)，以獲取所述幅值不對稱誤差補償后的差分正弦和余弦信號；
    11、根據(jù)所述幅值不對稱誤差補償后的差分正弦和余弦信號計算電機轉(zhuǎn)子的位置角，采用位置角的二次諧波余弦波分量對所述位置角進行補償，以獲取補償后所述電機轉(zhuǎn)子的真實的位置角。
    12、可選地，根據(jù)所述差分正弦和余弦信號計算直流偏置誤差，以獲取直流偏置誤差補償后的差分正弦和余弦信號，包括：
    13、根據(jù)所述差分正弦和余弦信號計算采樣的直流偏置；
    14、根據(jù)所述采樣的直流偏置與理想直流偏置計算直流偏置誤差；
    15、根據(jù)所述直流偏置誤差完成對所述差分正弦和余弦信號的直流偏置誤差矯正。
    16、可選地，根據(jù)所述差分正弦和余弦信號計算直流偏置誤差，以獲取直流偏置誤差補償后的差分正弦和余弦信號，包括：
    17、根據(jù)公式(1)至(2)獲取正弦信號的直流偏置誤差和余弦信號的直流偏置誤差，
    18、scom＝(usin++usin-)/2-uo，??(1)
    19、ccom＝(ucos++ucos-)/2-uo，??(2)
    20、其中，usin+、usin-為差分正弦信號，usin-、ucos-為差分余弦信號，uo為理想直流偏置，scom差分正弦信號的直流偏置誤差，ccom差分余弦信號的直流偏置誤差；
    21、根據(jù)公式(3)至(6)獲取直流偏置誤差補償后的差分正弦和余弦信號，
    22、u′sin+＝usin+-scom，??(3)
    23、u′sin-＝usin--scom，??(4)
    24、u′cos+＝ucos+-ccom，??(5)
    25、u′cos-＝ucos--ccom，??(6)
    26、其中，u′sin+、u′sin-為直流偏置誤差補償后的差分正弦信號，u′cos+、u′cos-為直流偏置誤差補償后的差分余弦信號。
    27、可選地，根據(jù)所述直流偏置誤差補償后的差分正弦和余弦信號的極值計算幅值不對稱誤差補償系數(shù)，以獲取幅值不對稱誤差補償后的差分正弦和余弦信號，包括：
    28、根據(jù)所述電渦流傳感器輸出的差分正弦和余弦信號解算出電機轉(zhuǎn)子的位置角度的變化方向；
    29、根據(jù)所述位置角度的變化方向判斷電機的運動方向為是否為正轉(zhuǎn)；
    30、在判斷所述電機為正轉(zhuǎn)的情況下，判斷所述位置角度是否超過第一預設(shè)角度；
    31、在判斷所述位置角度超過第一預設(shè)角度的情況下，進行標記極值提取；
    32、在判斷所述電機不為正轉(zhuǎn)的情況下，判斷所述位置角度是否超過第二預設(shè)角度；
    33、在判斷所述位置角度超過第二預設(shè)角度的情況下，進行標記極值提取。
    34、可選地，進行標記極值提取，包括：
    35、獲取當前識別周期；
    36、判斷所述當前識別周期是否超過指定極值識別周期；
    37、在判斷所述當前識別周期超過所述指定極值識別周期的情況下，獲取所述指定極值識別周期的所述差分正弦和余弦信號的極值；
    38、在判斷所述當前識別周期未超過所述指定極值識別周期的情況下，判斷所述當前識別周期是否結(jié)束；
    39、在判斷所述當前識別周期結(jié)束的情況下，所述當前識別周期自增；
    40、在判斷所述當前識別周期未結(jié)束的情況下，獲取所述當前識別周期的所述差分正弦和余弦信號的極值。
    41、可選地，在判斷所述當前識別周期超過所述指定極值識別周期的情況下，獲取所述指定極值識別周期的所述差分正弦和余弦信號的極值，包括：
    42、獲取所述指定極值識別周期內(nèi)的各個周期的所述差分正弦信號的極大值的平均值作為所述差分正弦信號的極大值，將各個周期的所述差分正弦信號的極小值的平均值作為所述差分正弦信號的極小值；
    43、獲取所述指定極值識別周期內(nèi)的各個周期的所述差分余弦信號的極大值的平均值作為所述差分余弦信號的極大值，將各個周期的所述差分余弦信號的極小值的平均值作為所述差分余弦信號的極小值。
    44、可選地，在判斷所述當前識別周期未超過指定極值識別周期的情況下，判斷本文檔來自技高網(wǎng)...
                            
    
                            
    【技術(shù)保護點】
    
                                
    1.一種永磁同步電機電渦流傳感器角度誤差補償方法，其特征在于，所述補償方法包括：
    2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的補償方法，其特征在于，根據(jù)所述差分正弦和余弦信號計算直流偏置誤差，以獲取直流偏置誤差補償后的差分正弦和余弦信號，包括：
    3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的補償方法，其特征在于，根據(jù)所述差分正弦和余弦信號計算直流偏置誤差，以獲取直流偏置誤差補償后的差分正弦和余弦信號，包括：
    4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的補償方法，其特征在于，根據(jù)所述直流偏置誤差補償后的差分正弦和余弦信號的極值計算幅值不對稱誤差補償系數(shù)，以獲取幅值不對稱誤差補償后的差分正弦和余弦信號，包括：
    5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的補償方法，其特征在于，進行標記極值提取，包括：
    6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的補償方法，其特征在于，在判斷所述當前識別周期超過所述指定極值識別周期的情況下，獲取所述指定極值識別周期的所述差分正弦和余弦信號的極值，包括：
    7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的補償方法，其特征在于，在判斷所述當前識別周期未超過指定極值識別周期的情況下，判斷所述當前識別周期是否結(jié)束，包括：
    8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的補償方法，其特征在于，在判斷所述當前識別周期未結(jié)束的情況下，獲取所述當前識別周期的差分正弦和余弦信號的極值，包括：
    9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的補償方法，其特征在于，根據(jù)所述直流偏置誤差補償后的差分正弦和余弦信號的極值計算幅值不對稱誤差補償系數(shù)，以獲取所述幅值不對稱誤差補償后的差分正弦和余弦信號，包括：
    10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的補償方法，其特征在于，根據(jù)所述幅值不對稱誤差補償后的差分正弦和余弦信號計算電機轉(zhuǎn)子的位置角，采用位置角的二次諧波余弦波分量對所述位置角進行補償，以獲取補償后所述電機轉(zhuǎn)子的真實的位置角，包括：
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    【技術(shù)特征摘要】
    
                                
    1.一種永磁同步電機電渦流傳感器角度誤差補償方法，其特征在于，所述補償方法包括：
    2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的補償方法，其特征在于，根據(jù)所述差分正弦和余弦信號計算直流偏置誤差，以獲取直流偏置誤差補償后的差分正弦和余弦信號，包括：
    3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的補償方法，其特征在于，根據(jù)所述差分正弦和余弦信號計算直流偏置誤差，以獲取直流偏置誤差補償后的差分正弦和余弦信號，包括：
    4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的補償方法，其特征在于，根據(jù)所述直流偏置誤差補償后的差分正弦和余弦信號的極值計算幅值不對稱誤差補償系數(shù)，以獲取幅值不對稱誤差補償后的差分正弦和余弦信號，包括：
    5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的補償方法，其特征在于，進行標記極值提取，包括：
    6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的補償方法，其特征在于，在判斷所述當前識別周期超過所述指定極值識別周期的情況下，獲取...
                            
    
                            
    【專利技術(shù)屬性】
    
                                技術(shù)研發(fā)人員：孫玉彬，周鵬，況戰(zhàn)濤，方質(zhì)彬，
    
        申請(專利權(quán))人：合肥鈞聯(lián)汽車電子有限公司，
    
        類型：發(fā)明
    
        國別省市：
    
                            
    
                            
                        
    
                    
    
                    
                    
                     
                
    
                
                
    
                    
    
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