用于补偿旋转变压器的位置信息误差的设备和方法技术

一种用于补偿旋转变压器的位置信息误差的设备，其包括：旋转变压器-数字转换器，其配置成根据旋转变压器输出信号估计旋转变压器位置信息，来产生对应的输出角；以及位置误差补偿学习器，其配置成利用上述旋转变压器输出信号和上述输出角来确定上述旋转变压器输出信号的对应电角速度时的位置误差分量，并且将上述位置误差分量换算成电角速度0时的位置误差分量。上述旋转变压器-数字转换器通过将上述电角速度0时的位置误差分量反映到上述旋转变压器输出信号的位置角和上述输出角之间的误差中，来补偿上述误差。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及用于补偿旋转变压器的位置信息误差的设备和方法，并且更具体地涉及用于解决以下问题的用于补偿旋转变压器(resolver)的位置信息误差的设备和方法，要解决的问题是根据角跟踪观测器(ATO：angle tracking observer)特性，位置误差按每个速度变化的问题。
技术介绍
通常，为了电动机诸如永磁同步电动机(PMSM：permanent magnet synchronous motor)等的准确速度控制，使用在旋转变压器(即，电动机的转子位置传感器)中测量的位置信息。然而，如果在旋转变压器中测量的位置信息有误差，则可使用递归最小二乘(RLS：recursive least squares)自适应滤波器等执行补偿。一般而言，为了补偿旋转变压器的位置误差，常规方法测量和补偿当电动机速度恒定时的位置误差。旋转变压器输出正弦信号和余弦信号作为电动机转子的位置信息，旋转变压器的位置信息误差由旋转变压器的变压比的差异、不平衡的激励信号、不均匀的电感分量、信号处理电路上的失真等产生，并且也周期性地产生位置信息的误差分量。旋转变压器的位置信息的误差分量可以由具有任意幅值和相位的正弦函数或余弦函数表示。在此，t为时间，并且ω为信号的电角速度。公式1位置误差N阶分量＝幅值*cos(Nωt-相位)在此，划分位置误差分量的阶(N)的基准是基于电角以0～2π为1个周期。作为示例，当使用四极电动机时，旋转变压器的位置误差表
现为机械角的第四阶分量。由于90度的机械角对应于360度的电角，作为电角，其对应于第一阶分量。然而，使用将旋转变压器的正弦信号、余弦信号转换成每个信息的的旋转变压器-数字转换器(RDC：resolver to digital converter)芯片或S/W的方案具有用于计算系统内部每个信息的角跟踪观测器(ATO)。根据ATO的特性，旋转变压器的位置误差根据每个速度改变。根据ATO的设计方案和增益特性，可实现各种ATO的频率响应特性，并且ATO的频率响应特性根据每个速度改变。实际上，根据内部ATO特性，在由H/W实现的RDC芯片或由S/W等实现的RDC功能中，由微型计算机识别的旋转变压器位置误差根据每个速度被不同地识别。因此，存在的问题是以特定速度测量的位置误差分量不能用于另一速度中的补偿。
技术实现思路
因此，为了解决上述问题，本公开的目的在于提供用于补偿旋转变压器的位置信息误差的设备和方法，通过将预先计算的位置误差补偿结果输入到ATO输入部，针对在由H/W实现的RDC芯片或由S/W等实现的RDC功能中针对数字化转换的每个信息，无需按照每个速度补偿位置误差，也能够提供准确的输出角信息。这是因为根据用于将旋转变压器的正弦信号、余弦信号转换成每个信息的ATO特性，旋转变压器的位置误差按照每个速度(例如，信号角速度或转子旋转速度)改变。根据本公开的实施例，一种用于补偿旋转变压器的位置信息误差的设备，其包括：旋转变压器-数字转换器，其配置成根据旋转变压器输出信号估计旋转变压器位置信息，来产生对应的输出角；以及位置误差补偿学习器，其配置成利用上述旋转变压器输出信号和上述输出角来确定上述旋转变压器输出信号的对应电角速度时的位置误差分量，并且将上述位置误差分量换算成电角速度0时的位置误差分量，其中上述旋转变压器-数字转换器通过将上述电角速度0时的位置误差分量反映到上述旋转变压器输出信号的位置角和上述输出角之间的误差中，来补偿上述误差。上述设备可以通过基于上述电角速度的值将上述旋转变压器输出信号的位置误差分量的幅值和相位换算成上述电角速度0时的上述位置误差分量，并且在上述旋转变压器-数字转换器中反映上述电角速度0时的位置误差分量，来消除上述误差。上述位置误差补偿学习器还可以配置成使用映射表执行上述位置误差分量的换算，在上述映射表中存储有基于上述电角速度的上述旋转变压器输出信号的预定的映射数据。上述映射数据可以包括各电角速度时的上述旋转变压器输出信号相对于上述电角速度0时的旋转变压器输出信号的幅值比和相位差。上述位置误差补偿学习器还可以配置成使用根据角跟踪观测器(ATO)的频率响应特性的判读计算出的对应电角速度时的上述旋转变压器输出信号相对于上述电角速度0时的旋转变压器输出信号的幅值比和相位差来执行上述位置误差分量的换算。上述位置误差补偿学习器可以包括：角速度确定器，其配置成确定上述旋转变压器输出信号的电角速度；位置误差确定器，其配置成确定包括上述电角速度时的幅值和相位的N阶位置误差分量，其中N为0或正实数；以及位置误差换算计算器，其配置成将上述N阶位置误差分量计算为对应于电角速度0时的N阶位置误差的幅值和相位。上述位置误差换算计算器还可以配置成使用下列公式将上述N阶位置误差分量的幅值和相位换算成上述对应于电角速度0时的N阶位置误差的幅值MN@电角速度0和相位ΦN@电角速度0：其中，是对应电角速度时的上述旋转变压器输出信号相对于上述电角速度0时的旋转变压器输出信号的幅值比，并且是对应电角速度时的上述旋转变压器输出信号相对于上述电角速度0时的旋转变压器输出信号的相位差。上述旋转变压器-数字转换器可以包括：位置误差换算器，其配置成产生相对于上述输出角的上述电角速度0时的N阶位置误差分量，
其中N为0或正实数；以及角跟踪观测器，其配置成产生上述输出角，其中针对该输出角，通过计算上述旋转变压器输出信号的位置角和上述输出角之间的误差并从上述误差减去上述电角速度0时的N阶位置误差分量来补偿上述误差。上述位置误差换算器还可以配置成通过上述位置误差学习器的重复学习操作输出上述电角速度0时的N阶位置误差分量；并且上述角跟踪观测器还配置成产生从上述误差减去所有N阶位置误差分量的总值的上述输出角。另外，根据本公开的实施例，一种用于补偿旋转变压器的位置信息误差的方法，其包括以下步骤：根据旋转变压器输出信号估计旋转变压器位置信息来产生对应的输出角；使用上述旋转变压器输出信号和上述输出角来确定上述旋转变压器输出信号的对应电角速度时的位置误差分量；将上述位置误差分量换算成电角速度0时的位置误差分量；以及通过将上述电角速度0时的位置误差分量反映到上述旋转变压器输出信号的位置角和上述输出角之间的误差中，来补偿上述误差。上述方法还可以包括以下步骤：通过基于上述电角速度的值将上述旋转变压器输出信号的位置误差分量的幅值和相位换算成上述电角速度0时的位置误差分量，并且反映上述电角速度0时的位置误差分量，来消除上述误差。将上述位置误差分量换算的步骤还可以包括以下步骤：使用映射表执行上述位置误差分量的换算，在上述映射表中存储有基于上述电角速度的上述旋转变压器输出信号的预定的映射数据。上述映射数据可以包括各电角速度时的上述旋转变压器输出信号相对于上述电角速度0时的旋转变压器输出信号的幅值比和相位差。将上述位置误差分量换算的步骤还可以包括以下步骤：使用根据角跟踪观测器(ATO)的频率响应特性的判读计算出的对应电角速度时的上述旋转变压器输出信号相对于上述电角速度0时的旋转变压器输出信号的幅值比和相位差来执行上述位置误差分量的换算。将上述位置误差分量换算的步骤还可以包括以下步骤：确定上述旋转变压器输出信号的电角速度；确本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于补偿旋转变压器的位置信息误差的设备，其包括：旋转变压器‑数字转换器，其配置成根据旋转变压器输出信号估计旋转变压器位置信息，来产生对应的输出角；以及位置误差补偿学习器，其配置成利用所述旋转变压器输出信号和所述输出角来确定所述旋转变压器输出信号的对应电角速度时的位置误差分量，并且将所述位置误差分量换算成电角速度0时的位置误差分量，其中所述旋转变压器‑数字转换器通过将所述电角速度0时的位置误差分量反映到所述旋转变压器输出信号的位置角和所述输出角之间的误差中，来补偿所述误差。

【技术特征摘要】
2014.10.20 KR 10-2014-01420951.一种用于补偿旋转变压器的位置信息误差的设备，其包括：旋转变压器-数字转换器，其配置成根据旋转变压器输出信号估计旋转变压器位置信息，来产生对应的输出角；以及位置误差补偿学习器，其配置成利用所述旋转变压器输出信号和所述输出角来确定所述旋转变压器输出信号的对应电角速度时的位置误差分量，并且将所述位置误差分量换算成电角速度0时的位置误差分量，其中所述旋转变压器-数字转换器通过将所述电角速度0时的位置误差分量反映到所述旋转变压器输出信号的位置角和所述输出角之间的误差中，来补偿所述误差。2.根据权利要求1所述的用于补偿旋转变压器的位置信息误差的设备，其中所述设备通过基于所述电角速度的值将所述旋转变压器输出信号的位置误差分量的幅值和相位换算成所述电角速度0时的位置误差分量，并且在所述旋转变压器-数字转换器中反映所述电角速度0时的位置误差分量，来消除所述误差。3.根据权利要求1所述的用于补偿旋转变压器的位置信息误差的设备，其中所述位置误差补偿学习器还配置成使用映射表执行所述位置误差分量的换算，在所述映射表中存储有基于所述电角速度的所述旋转变压器输出信号的预定的映射数据。4.根据权利要求3所述的用于补偿旋转变压器的位置信息误差的设备，其中所述映射数据包括各电角速度时的所述旋转变压器输出信号相对于所述电角速度0时的旋转变压器输出信号的幅值比和相位差。5.根据权利要求1所述的用于补偿旋转变压器的位置信息误差的设备，其中所述位置误差补偿学习器还配置成使用根据角跟踪观测器(ATO)的频率响应特性的判读计算出的对应电角速度时的所述旋转变
\t压器输出信号相对于所述电角速度0时的旋转变压器输出信号的幅值比和相位差来执行所述位置误差分量的换算。6.根据权利要求1所述的用于补偿旋转变压器的位置信息误差的设备，其中所述位置误差补偿学习器包括：角速度确定器，其配置成确定所述旋转变压器输出信号的电角速度；位置误差确定器，其配置成确定包括所述电角速度时的幅值和相位的N阶位置误差分量，其中N为0或正实数；以及位置误差换算计算器，其配置成将所述N阶位置误差分量计算为对应于电角速度0时的N阶位置误差的幅值和相位。7.根据权利要求6所述的用于补偿旋转变压器的位置信息误差的设备，其中所述位置误差换算计算器还配置成使用下列公式将所述N阶位置误差分量的幅值和相位换算成所述对应于电角速度0时的N阶位置误差的幅值MN@电角速度0和相位ΦN@电角速度0：其中，是对应电角速度时的所述旋转变压器输出信号相对于所述电角速度0时的旋转变压器输出信号的幅值比，并且是对应电角速度时的所述旋转变压器输出信号相对于所述电角速度0时的旋转变压器输出信号的相位差。8.根据权利要求1所述的用于补偿旋转变压器的位置信息误差的设备，其中所述旋转变压器-数字转换器包括：位置误差换算器，其配置成产生相对于所述输出角的所述电角速度0时的N阶位置误差分量，其中N为0或正实数；以及角跟踪观测器，其配置成产生所述输出角，其中针对该输出角，通
\t过计算所述旋转变压器输出信号的位置角和所述输出角之间的误差并从所述误差减去所述电角速度0时的N阶位置误差分量来补偿所述误差。9.根据权利要求8所述的用于补偿旋转变压器的位置信息误差的设备，其中所述位置误差换算器还配置成通过所述位...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴柱英，任亨彬，梁炳训，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR