一种直线电机初始位置辨识方法及控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种直线电机初始位置辨识方法及控制系统，通过电流输出单元持续向直线电机的直轴输入电流Id，转向确定单元控制永磁动子正向或反向旋转，通过此刻载波周期记录的位置信息与上一刻载波周期记录的位置信息做差，角度记录单元并通过反馈编码器的分辨率计算得出此时的反馈角度，进而判断永磁动子是否存在翻转和堵转，最后通过初始角计算单元根据记录角度和转向确定，计算最终辨识的初始位置角度。本发明专利技术解决了直线电机两端卡点无法准确辨识的问题。能够准确得出直线电机的初始位置角，得出的永磁动子初始位置准确程度高，提高了直线电机起动、运行性能以及完成直线电机的高性能控制策略。高性能控制策略。高性能控制策略。

【技术实现步骤摘要】
一种直线电机初始位置辨识方法及控制系统


[0001]本专利技术涉及电机控制
，具体涉及一种直线电机初始位置辨识方法及控制系统。

技术介绍

[0002]对于无初始位置信息的编码器，我们无法获取初始转子位置角。我们需要通过算法实现初始位置角估算，转子初始位置估算的准确程度，直接决定了电机能否起动、电机运行性能好坏以及高性能控制策略能否实现。因此，能否对转子初始位置进行准确估计是直线高性能控制策略实现的前提条件。现有很多初始位置估算方法，都是基于旋转永磁电机研究，对于直线电机来说太过复杂，依赖电机参数，甚至不适用于直线电机。

技术实现思路

[0003]为此，本专利技术提供一种直线电机初始位置辨识方法及控制系统，阐述的方法，简单清晰，易于实现，初始位置角估算准确，解决了直线电机两端卡点处无法辨识位置信息的问题。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种直线电机初始位置辨识方法，该方法包括以下步骤：
[0005]步骤S1，通过向直线电机的直轴输入电流Id，将永磁动子吸到与直轴重合的位置，得出此时的反馈角度θ，执行步骤S2；
[0006]步骤S2，持续向直线电机的直轴输入电流Id，永磁动子正向旋转一个周期的电角度，在永磁动子正向旋转的过程中，通过反馈编码器，实时记录永磁动子的位置反馈信息Pos，得出此时的反馈角度
△
θ1，执行步骤S3；
[0007]步骤S3，根据步骤S2中记录的位置反馈信息Pos，判断永磁动子在整个电角度周期内是否存在反转；
[0008]若
△
θ1＜0，则判断永磁动子发生反转，说明S1记录的反馈角度θ不准确，则执行步骤S5；
[0009]若
△
θ1≥0，则判断永磁动子未发生反转，则执行步骤S4；
[0010]步骤S4，持续向直线电机的直轴输入电流Id，永磁动子正向旋转一个周期的电角度，在永磁动子正向旋转的过程中，通过反馈编码器，实时记录永磁动子的位置反馈信息Pos，得出此时的反馈角度
△
θ2；
[0011]若
△
θ2＜0，存在堵转，则执行步骤S7；
[0012]若
△
θ2≥0，不存在堵转，则执行步骤S9；
[0013]步骤S5，持续向直线电机的直轴输入电流Id，永磁动子反向旋转一个周期的电角度，记录反馈角度θ1＝2π+
△
θ1，执行步骤S6；
[0014]步骤S6，初始位置角度α＝2π
‑
θ1；
[0015]步骤S7，持续向直线电机的直轴输入电流Id，永磁动子反向旋转一个周期的电角
度，记录反馈角度θ2＝2π+
△
θ2，执行步骤S8；
[0016]步骤S8，初始位置角度α＝2π
‑
θ2；
[0017]步骤S9，初始位置角度α＝θ；
[0018]步骤S10，将辨识的初始位置角α，叠加到控制电角度中，即可执行电机运行控制。
[0019]优选的，在步骤S1中，通过反馈编码器，实时记录永磁动子的位置反馈信息Pos，并通过反馈编码器的分辨率计算得出此时的反馈角度θ。
[0020]优选的，在步骤S2中，通过此刻载波周期记录的位置信息与上一刻载波周期记录的位置信息做差
△
L1，并通过反馈编码器的分辨率计算得出此时的反馈角度
△
θ1。
[0021]优选的，在步骤S4中，通过此刻载波周期记录的位置信息与上一刻载波周期记录的位置信息做差
△
L2，并通过反馈编码器的分辨率计算得出此时的反馈角度
△
θ2。
[0022]优选的，所述直轴为矢量算法中的直轴。
[0023]优选的，一种直线电机初始位置辨识控制系统，所述系统包括电流输出单元、转向确定单元、角度记录单元和初始角计算单元，所述电流输出单元与所述转向确定单元连接，转向确定单元与所述角度记录单元连接，角度记录单元与所述初始角计算单元相连。
[0024]优选的，电流输出单元，所述电流输出单元用于为直线电机输入出直轴电流，吸引永磁动子转动；
[0025]优选的，转向确定单元，所述转向确定单元用于判断永磁动子转动方向，是否存在堵转或者反转；
[0026]优选的，角度记录单元，所述角度记录单元用于在辨识过程中，记录所需的转动角度；
[0027]优选的，初始角计算单元，所述初始角计算单元用于根据记录角度和转向确定，计算最终辨识的初始位置角度。
[0028]本专利技术的有益效果是：
[0029]本专利技术针对没有绝对位置反馈的直线电机，无法进行正常起动控制的问题，提供一种直线电机初始位置辨识的方法及控制系统，该方法简单易于操作，便于实现，解决了直线电机两端卡点无法准确辨识的问题。能够准确得出直线电机的初始位置角，得出的永磁动子初始位置准确程度高，提高了直线电机起动、运行性能以及完成直线电机的高性能控制策略。
附图说明
[0030]图1为本专利技术提供的直线电机初始位置辨识方法流程图；
[0031]图2为本专利技术提供的直线电机初始位置辨识控制系统的流程图。
具体实施方式
[0032]以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0033]参照附图1
‑
2，本专利技术提供的一种直线电机初始位置辨识方法，该方法包括以下步骤：
[0034]步骤S1，电流输出单元通过向直线电机的直轴输入电流Id，将永磁动子吸到与直
轴重合的位置，通过反馈编码器，实时记录永磁动子的位置反馈信息Pos，并通过反馈编码器的分辨率计算得出此时的反馈角度θ，角度记录单元记录此时的反馈角度θ，执行步骤S2；
[0035]步骤S2，电流输出单元持续向直线电机的直轴输入电流Id，转向确定单元控制永磁动子正向旋转，永磁动子正向旋转一个周期的电角度，在永磁动子正向旋转的过程中，通过反馈编码器，实时记录永磁动子的位置反馈信息Pos，通过此刻载波周期记录的位置信息与上一刻载波周期记录的位置信息做差
△
L1，并通过反馈编码器的分辨率计算得出此时的反馈角度
△
θ1，角度记录单元记录此时的反馈角度
△
θ1，执行步骤S3；
[0036]步骤S3，根据步骤S2中记录的位置反馈信息Pos，判断永磁动子在整个电角度周期内是否存在反转；
[0037]若
△
θ1＜0，则判断永磁动子发生反转，说明S1记录的反馈角度θ不准确，则执行步骤S5；
[0038]若
△
θ1≥0，则判断永磁动子未发生反转，则执行步骤S4；
[0039]步骤S4，电流输出单元持续向直线电机的直轴输入电流Id，转向确定单元控制永磁动子正向旋转，永磁动子正向旋转一个周期的电角本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直线电机初始位置辨识方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤S1，通过向直线电机的直轴输入电流Id，将永磁动子吸到与直轴重合的位置，得出此时的反馈角度θ，执行步骤S2；步骤S2，持续向直线电机的直轴输入电流Id，永磁动子正向旋转一个周期的电角度，在永磁动子正向旋转的过程中，通过反馈编码器，实时记录永磁动子的位置反馈信息Pos，得出此时的反馈角度
△
θ1，执行步骤S3；步骤S3，根据步骤S2中记录的位置反馈信息Pos，判断永磁动子在整个电角度周期内是否存在反转；若
△
θ1＜0，则判断永磁动子发生反转，说明S1记录的反馈角度θ不准确，则执行步骤S5；若
△
θ1≥0，则判断永磁动子未发生反转，则执行步骤S4；步骤S4，持续向直线电机的直轴输入电流Id，永磁动子正向旋转一个周期的电角度，在永磁动子正向旋转的过程中，通过反馈编码器，实时记录永磁动子的位置反馈信息Pos，得出此时的反馈角度
△
θ2；若
△
θ2＜0，存在堵转，则执行步骤S7；若
△
θ2≥0，不存在堵转，则执行步骤S9；步骤S5，持续向直线电机的直轴输入电流Id，永磁动子反向旋转一个周期的电角度，记录反馈角度θ1＝2π+
△
θ1，执行步骤S6；步骤S6，初始位置角度α＝2π
‑
θ1；步骤S7，持续向直线电机的直轴输入电流Id，永磁动子反向旋转一个周期的电角度，记录反馈角度θ2＝2π+
△
θ2，执行步骤S8；步骤S8，初始位置角度α＝2π
‑
θ2；步骤S9，初始位置角度α＝θ；步骤S10，将辨识的初始位置角α，叠加到控制电角度中，即可执行电机运行控制。2.根据权利要求1所述的一种直线电...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱振海，陈元，王远飞，
申请(专利权)人：英孚康苏州工业控制有限公司，
类型：发明
国别省市：