一種基於線性霍爾的永磁同步電機轉子位置誤差校正方法
2023-06-02 01:42:06 2
一種基於線性霍爾的永磁同步電機轉子位置誤差校正方法
【專利摘要】本發明涉及一種基於線性霍爾的永磁同步電機轉子位置誤差校正方法，屬永磁同步電機轉子位置校正方法，通過採集互差90°電角度的兩路線性霍爾輸出信號，利用高精度同頻提取模塊，提取出原始信號中的基波分量，將其送入轉子位置角度計算器，解算出轉子角位置信息。該方法濾除了原始線性霍爾輸出信號中所包含的各次諧波，可補償線性霍爾位置傳感器輸出信號的畸變造成的角度誤差，算法簡單，無需增加硬體，易實現，對位置信號誤差補償實時性好。
【專利說明】一種基於線性霍爾的永磁同步電機轉子位置誤差校正方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種永磁同步電機轉子位置誤差校正方法，可用於補償基於線性霍爾傳感器的永磁同步電機轉子位置檢測的誤差。
【背景技術】
[0002]永磁同步電機廣泛應用於航天、電力、工業製造、儀器儀表等各個工業領域，為實現永磁同步電機的實時控制，需要知道轉子相對定子繞組的精確位置。雖然目前有很多關於永磁同步電機無位置傳感器控制策略的研究。但在這些控制方法中，電機的啟動問題和在低速條件下電機的運行穩定性和控制精度一直是一個難點。所以，藉助於位置傳感器獲取轉子位置信息依然是主流方法。由於線性霍爾傳感器輸出信號連續，可以完整的反映O~360°的轉子位置信息，並且體積小、重量輕、成本低，且能較好的適應惡劣的現場環境，所以在實際應用中利用線性霍爾傳感器得到較高精度的轉子位置是十分可行的方案。但是由於氣隙磁場中存在高次諧波，會使得線性霍爾的輸出信號產生畸變，造成轉子位置角產生誤差，影響控制系統性能。
【發明內容】
[0003]本發明的技術解決問題是:克服現有控制技術的不足，提供一種基於線性霍爾的永磁同步電機轉子位置誤差校正方法，該方法提高了基於線性霍爾的永磁同步電機轉子位置檢測精度。
[0004]本發明的技術解 決方案為:一種基於線性霍爾的永磁同步電機轉子位置誤差校正方法，實現步驟如:
[0005](a)採集兩路互差90°的線性霍爾輸出信號Vsin和Vms，通過FFT變換算出線性霍爾輸出信號的基波分量Vsin fun和V_—fun，作為理想輸出信號，其中Vsin和Vms分別為線性霍爾元件採集的原始信號，Vsin fun和V_ fun分別為Vsin和Vms的基波分量；
[0006](b)將輸入信號分步長和理想輸出信號作比對，分別計算理想輸出信號和實際輸出信號之間的誤差err—和errras—theta，其中err—和err—分別為原始線性霍爾信號Vsin和Vms的誤差信號，定義為:
【權利要求】
1.一種基於線性霍爾的永磁同步電機轉子位置誤差校正方法，其特徵在於實現步驟如: (a)採集兩路互差90°的線性霍爾輸出信號Vsin和Vms，通過FFT變換算出線性霍爾輸出信號的基波分量Vsin fun和V_—fm，作為理想輸出信號，其中Vsin和Vras分別為線性霍爾元件採集的原始信號，Vsin fun和V_ fun分別為Vsin和Vms的基波分量； (b)將輸入信號分步長和理想輸出信號作比對，分別計算理想輸出信號和實際輸出信號之間的誤差err—和errras—theta，其中err—和err—分別為原始線性霍爾信號vSin和v?s的誤差信號，定義為:
2.如權利要求1所述的基於線性霍爾的永磁同步電機轉子位置誤差校正方法，其特徵在於:所述的查找表LUT的生成方法是:分η個米樣點,在米樣點處將基波分量Vsin—fun、VMS—fun的幅值Aln、A2n與原始信號的幅值、為>相減，將相減之後的差值errsin—n、errcos n作為對下一周期的預校正量存入查找表LUT中，製成以相位為地址、errsin i^P errrasn為預校正量的查找表LUT ； 其中Aln和A2n分別為線性霍爾信號基波分量Vsin fun和V_ fun在第η個採樣點處的幅值，4:,,?和4)分別為原始線性霍爾信號Vsin和Vms在第η個採樣點處的幅值，errsin n和errcos n定義為:
3.如權利要求1所述的基於線性霍爾的永磁同步電機轉子位置誤差校正方法，其特徵在於:所述的實現誤差校正系統的具體步驟為: 初始化預校正量查找表LUT，存儲線性霍爾輸出信號Uos,進入預校正量查找表LUT更新預校正量，繼續採集新的線性霍爾信號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，則查找表中查找對應預校正量errsin」，將其當前採集量Vsin,、V_,相加，得到校正後的信號Vsin'V。。/，將其送到轉子位置角度計算器計算當前轉子位置角度Θ，其中Vsin,和V_,分別為下一個周期的線性霍爾元件採集的原始信號，errsin i和err_」分別為查找表LUT中的第i個預校正量。
4.如權利要求3所述的基於線性霍爾的永磁同步電機轉子位置誤差校正方法，其特徵在於:所述的預校正量查找表LUT的更新步驟為:對所存儲的一個周期的線性霍爾輸出信號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，設定採樣點個數n，查閱所存儲的Vsin和\os以及基波分量的數據，在採樣點i處計算預校正量errsin」，存儲至預校正量查找表LUT的對應位置，如果i = n，則 更新結束，退出預校正量查找表LUT更新程序，反之則繼續更新。
【文檔編號】H02P21/14GK104038134SQ201410289383
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月24日 優先權日:2014年6月24日
【發明者】鄭世強, 宋欣達, 劉剛, 肖燁然, 陳寶棟 申請人:北京航空航天大學