一种电机位置传感器的标定方法及装置制造方法及图纸

一种电机位置传感器的标定方法及装置，所述方法包括如下步骤：获取电机旋转时产生的反电动势信号；获取所述电机位置传感器的霍尔信号以及正交编码信号；确定所述霍尔信号、所述正交编码信号以及所述反电动势信号三者之间的角度偏移量；基于所述角度偏移量对所述电机位置传感器进行标定。通过本发明专利技术提供的技术方案能够对电机位置传感器的安装偏差进行标定，进而减小电机控制的电流波动以及扭矩波动。

A calibration method and device for a motor position sensor

Calibration method and device for motor position sensor, the method comprises the following steps: obtaining the back EMF signal when the motor rotates; get the position sensor of the motor Holzer signal and the quadrature encoding signal; determining the signal between Holzer and the orthogonal coding signal and the back EMF signal three the angle offset; the angle offset of the motor position sensor calibration based on. Through the technical proposal provided by the invention, the installation deviation of the motor position sensor can be calibrated, and the current fluctuation and torque fluctuation of the motor control can be reduced.

【技术实现步骤摘要】
一种电机位置传感器的标定方法及装置
本专利技术涉及电机位置传感器的控制及本体
，具体地，涉及一种电机位置传感器的标定方法及装置。
技术介绍
在当前的汽车制造领域，汽车电动助力转向(ElectricPowerSteering，简称EPS)系统中通常采用的永磁同步电机(PermanentMagnetSynchronousMotor，简称PMSM)进行转向控制。则对于EPS系统的系统级控制性能而言，PMSM的电机位置传感器信号相对于电机客观转子位置的精度就显得至关重要。为了确保EPS系统级控制性能的高效稳定，减小电机控制的电流波动乃至扭矩波动，就需要确保PMSM中电机位置传感器所检测到的电机位置信息与真实的PMSM电机转子位置二者之间的偏差尽量小。为了解决上述问题，现有比较常用的方法主要依赖于提高汽车流水线上的生产工艺水平，确保PMSM的电机位置传感器(MotorPositionSensor，简称MPS)中的霍尔(Hall)传感器与编码器(Encoder)的安装精确到位。这一方案虽然能够在理论上约束电机位置传感器中的霍尔传感器及编码器的安装偏差，将电机位置传感器所检测到的电机位置信息与真实的电机客观转子位置之间的偏差尽量维持在一个较小范围内。但是，在实际应用过程中，由于生产工艺本身天然所带来的件与件之间的不一致性，无法保证所有电机在生产线上生产及装配出来的电机位置传感器的位置都满足要求。在现阶段，大多数情况下，用户只能通过生产工艺的改进来尽量减小电机位置传感器的安装偏差。但是，这样的方案无法有效解决装配完成后电机位置传感器的安装偏差问题，不利于在整车装配以及用户驾驶阶段对电流波动及扭矩波动的控制。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是现有技术无法对装配完成后的电机位置传感器的安装偏差进行标定，不利于在整车装配以及用户驾驶阶段控制电机的电流波动及扭矩波动的问题。为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供一种电机位置传感器的标定方法，包括如下步骤：获取电机旋转时产生的反电动势信号；获取所述电机位置传感器的霍尔信号以及正交编码信号；确定所述霍尔信号、所述正交编码信号以及所述反电动势信号三者之间的角度偏移量；基于所述角度偏移量对所述电机位置传感器进行标定。可选的，所述标定方法还包括：将所述标定的结果呈现给用户。可选的，所述获取所述电机位置传感器的霍尔信号以及正交编码信号，包括如下步骤：在不同转速下分别获取多个连续霍尔周期内的霍尔信号集，所述霍尔信号集包括所述电机位置传感器的霍尔传感器在各个所述霍尔周期内的采样霍尔信号；对所述霍尔信号集中相同类型的采样霍尔信号取平均值，获得所述霍尔信号，所述类型由所述采样霍尔信号的相位以及边沿状态确定；在不同转速下分别获取多个连续正交编码周期内的正交编码信号集，所述正交编码信号集包括所述电机位置传感器的编码器在各个所述正交编码周期内的采样正交编码信号；对所述正交编码信号集中相同类型的采样正交编码信号取平均值，获得所述正交编码信号，所述类型由所述采样正交编码信号的相位及边沿状态确定。可选的，所述确定所述霍尔信号、所述正交编码信号以及所述反电动势信号三者之间的角度偏移量，包括如下步骤：确定不同类型的所述霍尔信号的边沿与反电动势信号过零点的霍尔角度偏移量，所述霍尔信号的类型由所述霍尔信号的相位及边沿状态确定；确定不同类型的所述正交编码信号的边沿与所述霍尔信号的边沿的编码器角度偏移量，所述正交编码信号的类型由所述正交编码信号的相位及边沿状态确定；基于所述霍尔角度偏移量以及所述编码器角度偏移量确定所述角度偏移量。可选的，所述基于所述霍尔角度偏移量以及所述编码器角度偏移量确定所述角度偏移量，包括如下步骤：将所述霍尔角度偏移量减去所述编码器角度偏移量，以得到所述角度偏移量。可选的，所述确定不同类型的所述霍尔信号的边沿与反电动势信号过零点的霍尔角度偏移量，包括如下步骤：分别测量所述不同类型的霍尔信号的边沿到标定基准的霍尔角度差以及所述反电动势信号过零点到所述标定基准的反电动势角度差，所述标定基准基于所述正交编码信号确定；基于所述霍尔角度差与所述反电动势角度差确定所述霍尔角度偏移量。可选的，所述基于所述霍尔角度差与所述反电动势角度差确定所述霍尔角度偏移量，包括如下步骤：计算所述霍尔角度差与所述反电动势角度差的差值包括的标准分辨角度的数量，所述标准分辨角度为所述正交编码信号的电平组合的最小可分辨角度；基于所述标准分辨角度的数量确定所述霍尔角度偏移量。可选的，所述标准分辨角度的数量基于如下公式计算获得：N＝ROUND((Hall_x-bemfA)/α,0)+β其中，N为所述标准分辨角度的数量；ROUND(m,0)为函数，用于将参数m四舍五入为最接近的整数；Hall_x为类型x的所述霍尔信号的霍尔角度差；bemfA为所述反电动势角度差；α为所述正交编码信号的电平组合的最小可分辨角度；β为预设的初始化数量。所述基于所述标准分辨角度的数量确定所述霍尔角度偏移量，包括如下步骤：将所述标准分辨角度的数量乘以所述正交编码信号的电平组合的最小可分辨角度，以得到所述霍尔角度偏移量。可选的，所述基于所述标准分辨角度的数量确定所述霍尔角度偏移量，还包括如下步骤：计算所述霍尔角度差以及所述反电动势角度差之间的补充偏转角度，所述补充偏转角度用于表示所述霍尔角度偏移量中小于所述标准分辨角度的角度偏移量；基于所述标准分辨角度的数量以及所述补充偏转角度确定所述霍尔角度偏移量。可选的，所述补充偏转角度基于如下公式计算获得：HallErr_x＝(Hall_x-bemfA)％α其中，HallErr_x为类型x的所述霍尔信号的补充偏转角度，；Hall_x为类型x的所述霍尔信号的霍尔角度差；bemfA为所述反电动势角度差；％为取余运算；α为所述正交编码信号的电平组合的最小可分辨角度。可选的，所述基于所述标准分辨角度的数量以及所述补充偏转角度确定所述霍尔角度偏移量，包括如下步骤：将所述标准分辨角度的数量乘以所述正交编码信号的电平组合的最小可分辨角度后，加上所述补充偏转角度，以得到所述霍尔角度偏移量。可选的，所述确定不同类型的所述正交编码信号的边沿与所述霍尔信号的边沿的编码器角度偏移量，包括如下步骤：基于如下公式计算获得所述编码器角度偏移量：EncoderErr_x＝Hall_x％α其中，EncoderErr_x为类型x的所述正交编码信号的编码器角度偏移量；Hall_x为类型x的所述霍尔信号的霍尔角度差；％为取余运算符；α为所述正交编码信号的电平组合的最小可分辨角度。本专利技术实施例还提供一种电机位置传感器的标定装置，包括：第一获取模块，用于获取电机旋转时产生的反电动势信号；第二获取模块，用于获取所述电机位置传感器的霍尔信号以及正交编码信号；确定模块，用于确定所述霍尔信号、所述正交编码信号以及所述反电动势信号三者之间的角度偏移量；标定模块，用于基于所述角度偏移量对所述电机位置传感器进行标定。可选的，所述标定装置还包括：呈现模块，用于将所述标定的结果呈现给用户。可选的，所述第二获取模块包括：第一获取子模块，用于在不同转速下分别获取多个连续霍尔周期内的霍尔信号集，所述霍尔信号集包括所述电机位置传感器的霍尔传感器在各个所述霍尔周期内的采样霍尔信号；第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电机位置传感器的标定方法，其特征在于，包括如下步骤：获取电机旋转时产生的反电动势信号；获取所述电机位置传感器的霍尔信号以及正交编码信号；确定所述霍尔信号、所述正交编码信号以及所述反电动势信号三者之间的角度偏移量；基于所述角度偏移量对所述电机位置传感器进行标定。

【技术特征摘要】
1.一种电机位置传感器的标定方法，其特征在于，包括如下步骤：获取电机旋转时产生的反电动势信号；获取所述电机位置传感器的霍尔信号以及正交编码信号；确定所述霍尔信号、所述正交编码信号以及所述反电动势信号三者之间的角度偏移量；基于所述角度偏移量对所述电机位置传感器进行标定。2.根据权利要求1所述的标定方法，其特征在于，还包括如下步骤：将所述标定的结果呈现给用户。3.根据权利要求1所述的标定方法，其特征在于，所述获取所述电机位置传感器的霍尔信号以及正交编码信号，包括如下步骤：在不同转速下分别获取多个连续霍尔周期内的霍尔信号集，所述霍尔信号集包括所述电机位置传感器的霍尔传感器在各个所述霍尔周期内的采样霍尔信号；对所述霍尔信号集中相同类型的采样霍尔信号取平均值，获得所述霍尔信号，所述类型由所述采样霍尔信号的相位以及边沿状态确定；在不同转速下分别获取多个连续正交编码周期内的正交编码信号集，所述正交编码信号集包括所述电机位置传感器的编码器在各个所述正交编码周期内的采样正交编码信号；对所述正交编码信号集中相同类型的采样正交编码信号取平均值，获得所述正交编码信号，所述类型由所述采样正交编码信号的相位及边沿状态确定。4.根据权利要求1至3中任一项所述的标定方法，其特征在于，所述确定所述霍尔信号、所述正交编码信号以及所述反电动势信号三者之间的角度偏移量，包括如下步骤：确定不同类型的所述霍尔信号的边沿与反电动势信号过零点的霍尔角度偏移量，所述霍尔信号的类型由所述霍尔信号的相位及边沿状态确定；确定不同类型的所述正交编码信号的边沿与所述霍尔信号的边沿的编码器角度偏移量，所述正交编码信号的类型由所述正交编码信号的相位及边沿状态确定；基于所述霍尔角度偏移量以及所述编码器角度偏移量确定所述角度偏移量。5.根据权利要求4所述的标定方法，其特征在于，所述基于所述霍尔角度偏移量以及所述编码器角度偏移量确定所述角度偏移量，包括如下步骤：将所述霍尔角度偏移量减去所述编码器角度偏移量，以得到所述角度偏移量。6.根据权利要求4所述的标定方法，其特征在于，所述确定不同类型的所述霍尔信号的边沿与反电动势信号过零点的霍尔角度偏移量，包括如下步骤：分别测量所述不同类型的霍尔信号的边沿到标定基准的霍尔角度差以及所述反电动势信号过零点到所述标定基准的反电动势角度差，所述标定基准基于所述正交编码信号确定；基于所述霍尔角度差与所述反电动势角度差确定所述霍尔角度偏移量。7.根据权利要求6所述的标定方法，其特征在于，所述基于所述霍尔角度差与所述反电动势角度差确定所述霍尔角度偏移量，包括如下步骤：计算所述霍尔角度差与所述反电动势角度差的差值包括的标准分辨角度的数量，所述标准分辨角度为所述正交编码信号的电平组合的最小可分辨角度；基于所述标准分辨角度的数量确定所述霍尔角度偏移量。8.根据权利要求7所述的标定方法，其特征在于，所述标准分辨角度的数量基于如下公式计算获得：N＝ROUND((Hall_x-bemfA)/α,0)+β其中，N为所述标准分辨角度的数量；ROUND(m,0)为函数，用于将参数m四舍五入为最接近的整数；Hall_x为类型x的所述霍尔信号的霍尔角度差；bemfA为所述反电动势角度差；α为所述正交编码信号的电平组合的最小可分辨角度；β为预设的初始化数量。9.根据权利要求7或8所述的标定方法，其特征在于，所述基于所述标准分辨角度的数量确定所述霍尔角度偏移量，包括如下步骤：将所述标准分辨角度的数量乘以所述正交编码信号的电平组合的最小可分辨角度，以得到所述霍尔角度偏移量。10.根据权利要求7所述的标定方法，其特征在于，所述基于所述标准分辨角度的数量确定所述霍尔角度偏移量，还包括如下步骤：计算所述霍尔角度差以及所述反电动势角度差之间的补充偏转角度，所述补充偏转角度用于表示所述霍尔角度偏移量中小于所述标准分辨角度的角度偏移量；基于所述标准分辨角度的数量以及所述补充偏转角度确定所述霍尔角度偏移量。11.根据权利要求10所述的标定方法，其特征在于，所述补充偏转角度基于如下公式计算获得：HallErr_x＝(Hall_x-bemfA)％α其中，HallErr_x为类型x的所述霍尔信号的补充偏转角度；Hall_x为类型x的所述霍尔信号的霍尔角度差；bemfA为所述反电动势角度差；％为取余运算；α为所述正交编码信号的电平组合的最小可分辨角度。12.根据权利要求10或11所述的标定方法，其特征在于，所述基于所述标准分辨角度的数量以及所述补充偏转角度确定所述霍尔角度偏移量，包括如下步骤：将所述标准分辨角度的数量乘以所述正交编码信号的电平组合的最小可分辨角度后，加上所述补充偏转角度，以得到所述霍尔角度偏移量。13.根据权利要求6所述的标定方法，其特征在于，所述确定不同类型的所述正交编码信号的边沿与所述霍尔信号的边沿的编码器角度偏移量，包括如下步骤：基于如下公式计算获得所述编码器角度偏移量：EncoderErr_x＝Hall_x％α其中，EncoderErr_x为类型x的所述正交编码信号的编码器角度偏移量；Hall_x为类型x的所述霍尔信号的霍尔角度差；％...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓念，周中坚，刘咏萱，韩东冬，林龙贤，陈远龙，徐灯福，
申请(专利权)人：上海汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31