电机转子位置观测方法、装置、转子位置观测器及介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电机转子位置观测方法、装置、转子位置观测器及介质，方法包括：在向电机d轴注入高频脉冲时，确定基准值，并确定单电阻采样下输出所需电压矢量所对应的三路调制的六个比较值；确定基准值与比较值Act21或Act22之间的差值；根据差值对六个比较值进行调整，并根据调整后的比较值Act21

【技术实现步骤摘要】
电机转子位置观测方法、装置、转子位置观测器及介质


[0001]本专利技术涉及电机控制
，尤其涉及一种电机转子位置观测方法、装置、转子位置观测器及介质。

技术介绍

[0002]基于高频注入的电机无位置传感器控制方法实现简单，成本低，在低速区域具有较好的控制性能，可以实现电机的低速负载启动。该方法是在d轴注入周期性的正负脉冲，对脉冲引起的q轴高频电流响应进行采样，将高频电流响应送入锁相环求解得到电机的估计位置。传统的观测器方法在中高速区域具有较好的性能，而在低速区域无法收敛，因此高频注入法具有很高的实际应用价值。
[0003]单电阻采样技术是通过利用直流负母线上的采样电阻对电流进行采样，一个控制周期内需要采样两次，分别在两个有效电压矢量(也即非零电压矢量)作用时间内进行采样，采样结束后根据电压矢量情况，判断采样电流所属相序。
[0004]在单电阻采样时，两次电流采样均需要一定的时间，一般选取第2个或者第5个开关管动作时刻的前后，即两个有效电压矢量作用时间内进行采样，如果合成电压矢量位于扇区切换边界附近，则存在至少一个有效电压矢量过小的情况，因此为了满足采样时间要求，需要对开关管动作时刻进行移相处理，从而确保两次电流采样的准确性。但是，这样单电阻采样的采样时刻会发生变化，尤其在不同扇区切换区域附近时，移相方式的不同将会导致采样时刻存在较大差异。由于电机低速运行时，反电动势和电阻压降较小，控制器输出电压主要为高频注入电压，且高频注入电压为正负周期性注入，对应的扇区相差180
°
，导致因移相引入较大的采样时刻误差，从而导致采样得到的q轴高频电流响应存在较大误差，以此求解得到的估计位置也会存在较大误差，从而影响系统的控制性能。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的第一个目的在于提出一种电机转子位置观测方法，能够有效提高单电阻采样的采样电流精度，进而提高电机转子位置观测的精度。
[0006]本专利技术的第二个目的在于提出一种计算机可读存储介质。
[0007]本专利技术的第三个目的在于提出一种转子位置观测器。
[0008]本专利技术的第四个目的在于提出一种电机转子位置观测装置。
[0009]为达到上述目的，本专利技术第一方面实施例提出一种电机转子位置观测方法，包括：在向电机d轴注入高频脉冲时，确定基准值，并确定单电阻采样下输出所需电压矢量所对应的三路调制的六个比较值Act11、Act21、Act31、Act32、Act22、Act12；确定基准值与比较值Act21或Act22之间的差值；根据差值对六个比较值Act11、Act21、Act31、Act32、Act22、Act12进行调整，并根据调整后的比较值Act21
New
或者Act22
New
确定第一电流采样触发值和第二电流采样触发值；根据调整后的六个比较值Act11
New
、Act21
New
、Act31
New
、Act32
New
、
Act22
New
、Act12
New
对电机进行控制，并根据第一电流采样触发值和第二电流采样触发值对电机进行电流采样，获得第一采样电流和第二采样电流；根据第一采样电流和第二采样电流估算电机的转子位置。
[0010]根据本专利技术实施例的电机转子位置观测方法，通过根据基准值与比较值之间的差值对单电阻采样下输出所需电压矢量所对应的三路调制的六个比较值进行调整，并根据调整后的比较值确定第一电流采样触发值和第二电流采样触发值，以及根据调整后的六个比较值对电机进行控制，并根据第一电流采样触发值和第二电流采样触发值对电机进行电流采样，获得第一采样电流和第二采样电流，以及根据第一采样电流和第二采样电流估算电机的转子位置，能够有效提高单电阻采样的采样电流精度，进而提高电机转子位置观测的精度。
[0011]根据本专利技术的一个实施例，确定基准值，包括：获取三角波载波顶点计数值；根据三角波载波顶点计数值确定基准值。
[0012]根据本专利技术的一个实施例，基准值大于等于比较值Act22与比较值Act11之差。
[0013]根据本专利技术的一个实施例，基准值为三角波载波顶点计数值的0.5倍。
[0014]根据本专利技术的一个实施例，根据以下公式对六个比较值Act11、Act21、Act31、Act32、Act22、Act12进行调整：
[0015]Act11
New
＝Act11+DetaN；
[0016]Act21
New
＝Nref；
[0017]Act31
New
＝Act31+DetaN；
[0018]Act32
New
＝Act32
‑
DetaN；
[0019]Act22
New
＝Nref；
[0020]Act12
New
＝Act12
‑
DetaN；
[0021]其中，DetaN为差值，Nref为基准值。
[0022]根据本专利技术的一个实施例，在三角波载波的上升阶段进行单电阻采样时，根据以下公式确定第一电流采样触发值和第二电流采样触发值：
[0023]Trig1
New
＝Act21
New
‑
Tsample；
[0024]Trig2
New
＝Act21
New
+Tdead+Tup；
[0025]其中，Trig1
New
为第一电流采样触发值，Trig2
New
为第二电流采样触发值，Tsample为硬件采样所需时间，Tdead为死区时间，Tup为电流上升至稳定的时间。
[0026]根据本专利技术的一个实施例，在三角波载波的下降阶段进行单电阻采样时，根据以下公式确定第一电流采样触发值和第二电流采样触发值：
[0027]Trig1
New
＝Act22
New
+Tsample；
[0028]Trig2
New
＝Act22
New
‑
Tdead
‑
Tup；
[0029]其中，Trig1
New
为第一电流采样触发值，Trig2
New
为第二电流采样触发值，Tsample为硬件采样所需时间，Tdead为死区时间，Tup为电流上升至稳定的时间。
[0030]为达到上述目的，本专利技术第二方面实施例提出一种计算机可读存储介质，其上存储有电机转子位置观测程序，该电机转子位置观测程序被处理器执行时实现前述的电机转子位置观测方法。
[0031]根据本专利技术实施例的计算机可读存储介质，基于前述的电机转子位置观测方法，
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电机转子位置观测方法，其特征在于，包括：在向电机d轴注入高频脉冲时，确定基准值，并确定单电阻采样下输出所需电压矢量所对应的三路调制的六个比较值Act11、Act21、Act31、Act32、Act22、Act12；确定所述基准值与比较值Act21或Act22之间的差值；根据所述差值对六个比较值Act11、Act21、Act31、Act32、Act22、Act12进行调整，并根据调整后的比较值Act21
New
或者Act22
New
确定第一电流采样触发值和第二电流采样触发值；根据调整后的六个比较值Act11
New
、Act21
New
、Act31
New
、Act32
New
、Act22
New
、Act12
New
对电机进行控制，并根据所述第一电流采样触发值和所述第二电流采样触发值对所述电机进行电流采样，获得第一采样电流和第二采样电流；根据所述第一采样电流和所述第二采样电流估算所述电机的转子位置。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定基准值，包括：获取三角波载波顶点计数值；根据所述三角波载波顶点计数值确定所述基准值。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基准值大于等于比较值Act22与比较值Act11之差。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基准值为所述三角波载波顶点计数值的0.5倍。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的方法，其特征在于，根据以下公式对六个比较值Act11、Act21、Act31、Act32、Act22、Act12进行调整：Act11
New
＝Act11+DetaN；Act21
New
＝Nref；Act31
New
＝Act31+DetaN；Act32
New
＝Act32
‑
DetaN；Act22
New
＝Nref；Act12
New
＝Act12
‑
DetaN；其中，DetaN为所述差值，Nref为所述基准值。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在三角波载波的上升阶段进行单电阻采样时，根据以下公式确定所述第一电流采样触发值和所述第二电流采样触发值：Trig1
New
＝Act21
New
‑
Tsample；Trig2
New
＝Act21
New
+Tdead+Tup；其中，Trig1<...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志宇，许培林，陈辉，秦向南，
申请(专利权)人：美的威灵电机技术上海有限公司，
类型：发明
国别省市：