一種基于線性霍爾的永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子位置誤差校正方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于線性霍爾的永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子位置誤差校正方法，屬永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子位置校正方法，通過(guò)采集互差90°電角度的兩路線性霍爾輸出信號(hào)，利用高精度同頻提取模塊，提取出原始信號(hào)中的基波分量，將其送入轉(zhuǎn)子位置角度計(jì)算器，解算出轉(zhuǎn)子角位置信息。該方法濾除了原始線性霍爾輸出信號(hào)中所包含的各次諧波，可補(bǔ)償線性霍爾位置傳感器輸出信號(hào)的畸變?cè)斐傻慕嵌日`差，算法簡(jiǎn)單，無(wú)需增加硬件，易實(shí)現(xiàn)，對(duì)位置信號(hào)誤差補(bǔ)償實(shí)時(shí)性好。
【專利說(shuō)明】一種基于線性霍爾的永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子位置誤差校正方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子位置誤差校正方法，可用于補(bǔ)償基于線性霍爾傳感器的永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)的誤差。
【背景技術(shù)】
[0002]永磁同步電機(jī)廣泛應(yīng)用于航天、電力、工業(yè)制造、儀器儀表等各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域，為實(shí)現(xiàn)永磁同步電機(jī)的實(shí)時(shí)控制，需要知道轉(zhuǎn)子相對(duì)定子繞組的精確位置。雖然目前有很多關(guān)于永磁同步電機(jī)無(wú)位置傳感器控制策略的研究。但在這些控制方法中，電機(jī)的啟動(dòng)問(wèn)題和在低速條件下電機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性和控制精度一直是一個(gè)難點(diǎn)。所以，借助于位置傳感器獲取轉(zhuǎn)子位置信息依然是主流方法。由于線性霍爾傳感器輸出信號(hào)連續(xù)，可以完整的反映O~360°的轉(zhuǎn)子位置信息，并且體積小、重量輕、成本低，且能較好的適應(yīng)惡劣的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，所以在實(shí)際應(yīng)用中利用線性霍爾傳感器得到較高精度的轉(zhuǎn)子位置是十分可行的方案。但是由于氣隙磁場(chǎng)中存在高次諧波，會(huì)使得線性霍爾的輸出信號(hào)產(chǎn)生畸變，造成轉(zhuǎn)子位置角產(chǎn)生誤差，影響控制系統(tǒng)性能。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的技術(shù)解決問(wèn)題是:克服現(xiàn)有控制技術(shù)的不足，提供一種基于線性霍爾的永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子位置誤差校正方法，該方法提高了基于線性霍爾的永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)精度。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)解 決方案為:一種基于線性霍爾的永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子位置誤差校正方法，實(shí)現(xiàn)步驟如:
[0005](a)采集兩路互差90°的線性霍爾輸出信號(hào)Vsin和Vms，通過(guò)FFT變換算出線性霍爾輸出信號(hào)的基波分量Vsin fun和V_—fun，作為理想輸出信號(hào)，其中Vsin和Vms分別為線性霍爾元件采集的原始信號(hào)，Vsin fun和V_ fun分別為Vsin和Vms的基波分量；
[0006](b)將輸入信號(hào)分步長(zhǎng)和理想輸出信號(hào)作比對(duì)，分別計(jì)算理想輸出信號(hào)和實(shí)際輸出信號(hào)之間的誤差err—和errras—theta，其中err—和err—分別為原始線性霍爾信號(hào)Vsin和Vms的誤差信號(hào)，定義為:
【權(quán)利要求】
1.一種基于線性霍爾的永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子位置誤差校正方法，其特征在于實(shí)現(xiàn)步驟如: (a)采集兩路互差90°的線性霍爾輸出信號(hào)Vsin和Vms，通過(guò)FFT變換算出線性霍爾輸出信號(hào)的基波分量Vsin fun和V_—fm，作為理想輸出信號(hào)，其中Vsin和Vras分別為線性霍爾元件采集的原始信號(hào)，Vsin fun和V_ fun分別為Vsin和Vms的基波分量； (b)將輸入信號(hào)分步長(zhǎng)和理想輸出信號(hào)作比對(duì)，分別計(jì)算理想輸出信號(hào)和實(shí)際輸出信號(hào)之間的誤差err—和errras—theta，其中err—和err—分別為原始線性霍爾信號(hào)vSin和v?s的誤差信號(hào)，定義為:
2.如權(quán)利要求1所述的基于線性霍爾的永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子位置誤差校正方法，其特征在于:所述的查找表LUT的生成方法是:分η個(gè)米樣點(diǎn),在米樣點(diǎn)處將基波分量Vsin—fun、VMS—fun的幅值A(chǔ)ln、A2n與原始信號(hào)的幅值、為>相減，將相減之后的差值errsin—n、errcos n作為對(duì)下一周期的預(yù)校正量存入查找表LUT中，制成以相位為地址、errsin i^P errrasn為預(yù)校正量的查找表LUT ； 其中Aln和A2n分別為線性霍爾信號(hào)基波分量Vsin fun和V_ fun在第η個(gè)采樣點(diǎn)處的幅值，4:,,?和4)分別為原始線性霍爾信號(hào)Vsin和Vms在第η個(gè)采樣點(diǎn)處的幅值，errsin n和errcos n定義為:
3.如權(quán)利要求1所述的基于線性霍爾的永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子位置誤差校正方法，其特征在于:所述的實(shí)現(xiàn)誤差校正系統(tǒng)的具體步驟為: 初始化預(yù)校正量查找表LUT，存儲(chǔ)線性霍爾輸出信號(hào)Uos,進(jìn)入預(yù)校正量查找表LUT更新預(yù)校正量，繼續(xù)采集新的線性霍爾信號(hào)Vsin' ,NcJ，判斷相位，如果為0，則返回前一步更新查找表LUT，如果相位不為0，則查找表中查找對(duì)應(yīng)預(yù)校正量errsin」，將其當(dāng)前采集量Vsin,、V_,相加，得到校正后的信號(hào)Vsin'V。。/，將其送到轉(zhuǎn)子位置角度計(jì)算器計(jì)算當(dāng)前轉(zhuǎn)子位置角度Θ，其中Vsin,和V_,分別為下一個(gè)周期的線性霍爾元件采集的原始信號(hào)，errsin i和err_」分別為查找表LUT中的第i個(gè)預(yù)校正量。
4.如權(quán)利要求3所述的基于線性霍爾的永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子位置誤差校正方法，其特征在于:所述的預(yù)校正量查找表LUT的更新步驟為:對(duì)所存儲(chǔ)的一個(gè)周期的線性霍爾輸出信號(hào)vsin、Vcos做FFT變換，將其基波分量Vsin fun和fun的幅值和頻率分別存儲(chǔ)，設(shè)定采樣點(diǎn)個(gè)數(shù)n，查閱所存儲(chǔ)的Vsin和\os以及基波分量的數(shù)據(jù)，在采樣點(diǎn)i處計(jì)算預(yù)校正量errsin」，存儲(chǔ)至預(yù)校正量查找表LUT的對(duì)應(yīng)位置，如果i = n，則 更新結(jié)束，退出預(yù)校正量查找表LUT更新程序，反之則繼續(xù)更新。
【文檔編號(hào)】H02P21/14GK104038134SQ201410289383
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月24日
【發(fā)明者】鄭世強(qiáng), 宋欣達(dá), 劉剛, 肖燁然, 陳寶棟 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)