基于位置校正的永磁同步电机控制方法、系统及存储介质技术方案

本发明专利技术公开了一种基于位置校正的永磁同步电机控制方法、系统及存储介质，涉及电机控制领域。步骤如下：在电机运行过程中同步进行有感无感的位置计算，在有感控制下第一次位置增量为0时，获取有感控制下的位置，设为第一位置，以及此时无感控制下的位置，设为第二位置；计算第一位置与第二位置之间的相对误差；判断相对误差是否超过预设阈值；若相对误差超过预设阈值，则对第二位置进行位置补偿；若未超过预设阈值，则无需补偿。本发明专利技术在电机运行过程中连续进行上述过程的位置补偿，并根据相对误差变化趋势判断补偿效果，及时调整补偿算法，对无感控制和有感控制均进行及时的位置校正，实现了电机转速的连续修正，提高了电机位置信息的精度。息的精度。息的精度。

【技术实现步骤摘要】
基于位置校正的永磁同步电机控制方法、系统及存储介质


[0001]本专利技术涉及电机控制
，更具体的说是涉及一种基于位置校正的永磁同步电机控制方法、系统及存储介质。

技术介绍

[0002]电机在生产生活中有着大量的应用，永磁同步电机更是电机驱动中非常常用的一种电机类型，在大型工业设备、家用电器、装备制造等领域都有广泛应用。
[0003]永磁同步电机常见的一种控制方法是磁场矢量控制，其中可分为基于霍尔传感器的有感控制和基于扩展卡尔曼滤波算法的无传感器控制，有感和无感控制的本质都是获取电机的速度和位置并进行反馈控制，如果有感和无感控制方式无法正确进行位置反馈，将影响电机的正常工作及转速控制精度。因此，如何对电机控制中的位置信息进行误差分析、及时进行校正以及进行必要的校正算法优化显得尤为重要。
[0004]中国专利申请号201710600189.1公开了一种电机控制模式故障检测方法及装置，该专利技术针对电机在有感和无感运行两种状态，根据速度这一变量进行两种状态下的误差分析，且在相对误差超过阈值时，即判断电机故障并切换控制模式。这种设计的误差判断是基于速度，但有感和无感两种控制方案的速度都是经过中间量计算或估算得到的，精度低于位置信息，且该专利技术没有指明电机类型和控制方案的背景，实际参考的针对性有待增强。
[0005]因此，在永磁同步电机工作下以选择更为准确的判断值来确保控制方案的精度，保证电机运行的可靠性，是亟待解决的一个问题。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术提供了基于位置校正的永磁同步电机控制方法、系统及存储介质，以解决
技术介绍
中的问题。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种基于位置校正的永磁同步电机控制方法，具体步骤包括如下：
[0008]S1、在电机有感控制下第一次位置增量为0时，获取有感控制下的位置，设为第一位置θ1，以及此时无感控制下的位置，设为第二位置θ2；
[0009]S2、计算所述第一位置θ1与所述第二位置θ2之间的相对误差θ1；
[0010]S3、设定阈值范围为5％；
[0011]S4、判断所述相对误差θ1是否超过阈值范围；
[0012]S5、若所述相对误差θ1超过所述阈值范围，则对所述第二位置θ2进行位置补偿；若未超过所述阈值范围，则无需补偿。
[0013]可选的，对所述第二位置θ2进行位置补偿的具体方式为：
[0014]获取所述第一位置θ1与所述第二位置θ2之间的差值Δθ；
[0015]根据Δθ修改无感控制的位置预测算法，对θ2进行位置校正；
[0016]可选的，所述相对误差θ1的计算公式为：
[0017]可选的，在后续位置增量为0时重复S1
‑
S4进行位置校正。
[0018]可选的，还包括对相对误差趋势进行在线分析，若所述相对误差变化趋势收敛，判定位置补偿能有效校正电机的位置信息；若所述相对误差变化趋势发散，认为位置补偿不当，调整补偿算法。
[0019]可选的，还包括对有感控制的位置进行校正，当有感控制中霍尔信号出现缺相时，有感控制下霍尔传感器无法正常输出6组不同的电信号，但仍能保证至少有一组信号与缺相前一致，此时，以正常信号所确定的位置信息为基准，当磁场旋转到达未受缺相影响的位置时，通过该处的准确位置信息对电机进行位置校正，使电机仍保证较高的位置精度。
[0020]另一方面，提供一种基于位置校正的永磁同步电机控制系统，包括位置获取模块、误差计算模块、判断模块、补偿模块；其中，
[0021]所述位置获取模块，用于在电机有感控制下第一次位置增量为0时，获取有感控制下的位置，设为第一位置θ1，以及此时无感控制下的位置，设为第二位置θ2；
[0022]所述误差计算模块，用于计算所述第一位置θ1与所述第二位置θ2之间的相对误差θ1；
[0023]所述判断模块，用于判断所述相对误差θ1是否超过预设阈值；
[0024]所述补偿模块，用于所述相对误差θ1超过所述预设阈值，对所述第二位置θ2进行位置补偿；若未超过所述预设阈值，则无需补偿。
[0025]还提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的一种基于位置校正的永磁同步电机控制方法的步骤。
[0026]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种基于位置校正的永磁同步电机控制方法、系统及存储介质，具有以下有益的技术效果：
[0027](1)基于有感控制下获取的准确位置信息，在电机控制过程中对无感控制和有感控制均可进行位置信息的误差判断和校正，不断提高电机的位置信息的精度，以有感控制每60
°
的位置信息作为判断基准进行误差分析和校正，这一位置信息是基于电机物理装置的，比算法得到的位置信息更加准确，使用这一准确值对无感和有感位置进行校正，可以提高电机运行性能的精度；
[0028](2)使用有感无感两种方法同步计算，校正环节多次实时进行，并非单一数据判断，不会出现一种控制模式出现故障即影响电机运行的情况，能够提高可靠性。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0030]图1为本专利技术实施例中的永磁同步电机基于霍尔传感器的FOC有感控制方法框图；
[0031]图2为本专利技术实施例中的永磁同步电机基于扩展卡尔曼滤波算法的FOC无感控制方法框图；
[0032]图3为本专利技术的无感位置校正两次校正过程的流程示意图；
[0033]图4为本专利技术的基于霍尔传感器的有感控制方案中的霍尔传感器与电机的安装位置关系图；
[0034]图5为本专利技术的霍尔传感器安装下的脉冲信号关系图；
[0035]图6为本专利技术的有感控制霍尔信号b相缺相的情况下的脉冲信号关系图。
具体实施方式
[0036]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0037]本专利技术实施例1公开了一种基于位置校正的永磁同步电机控制方法，如图3所示，具体步骤包括如下：
[0038]S1、在电机有感控制下第一次位置增量为0时，获取有感控制下的位置，设为第一位置θ1，以及此时无感控制下的位置，设为第二位置θ2；
[0039]S2、计算第一位置θ1与第二位置θ2之间的相对误差θ1；
[0040]S3、判断相对误差θ1是否超过预设阈值；
[0041]S4、若相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于位置校正的永磁同步电机控制方法，其特征在于，具体步骤包括如下：S1、在电机有感控制下第一次位置增量为0时，获取有感控制下的位置，设为第一位置θ1，以及此时无感控制下的位置，设为第二位置θ2；S2、计算所述第一位置θ1与所述第二位置θ2之间的相对误差θ1；S3、判断所述相对误差θ1是否超过预设阈值5％；S4、若所述相对误差θ1超过所述预设阈值5％，则对所述第二位置θ2进行位置补偿；若未超过所述预设阈值5％，则无需补偿。2.根据权利要求1所述的一种基于位置校正的永磁同步电机控制方法，其特征在于，对所述第二位置θ2进行位置补偿的具体方式为：获取所述第一位置θ1与所述第二位置θ2之间的差值Δθ；根据Δθ修改无感控制的位置预测算法，对所述第二位置θ2进行位置校正。3.根据权利要求1所述的一种基于位置校正的永磁同步电机控制方法，其特征在于，所述相对误差θ1的计算公式为：4.根据权利要求1所述的一种基于位置校正的永磁同步电机控制方法，其特征在于，在后续位置增量为0时重复S1
‑
S4进行位置校正。5.根据权利要求1所述的一种基于位置校正的永磁同步电机控制方法，其特征在于，还包括对相对误差变化趋势进行在线分析，若所述相对误差变化趋势收敛，判定位置补偿能有效校正电机的位置信息；若所述相对误差变化趋势发散，则认为位置补偿...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨博，赵洁琼，吴欣宸，刘兵，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：