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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及汽车电机控制领域,尤其涉及一种电机角度位置解码方法、装置、电机以及设备。
技术介绍
1、新能源汽车电机驱动控制系统普遍采用电流闭环矢量控制策略,来满足对电机的高转矩精度以及宽转速运行范围的控制要求。其中关键点在于实时获取高精度的电机位置信息。为了达成这一目标,需要电机控制器向安装在电机轴上的旋转变压器(简称旋变)发出正弦激励信号,同时回收带电机位置信号的正余弦绕组信号以实时计算出电机角度用于矢量发波。
2、当前主流计算电机角度位置信号的方法,是通过旋变解码芯片发出正弦激励信号给旋变exc绕组,同时解码芯片回收sin/cos绕组信号完成电机角度解码计算,然后将电机位置信号送入mcu主控芯片。另一方面,一部分mcu主控芯片集成有dsadc模块,该模块能够通过软件配置方式自主实现回收信号采样、符号翻转、积分求包络线、解调得出旋变角度,但是在高转速稳态解码精度,加减速动态角度追踪性能等方面还有很大提升空间。
3、采用解码芯片解码电机角度的方案,需要额外购买硬件解码芯片,增加产品成本。同时在出现解码故障时会导致电驱动力系统出现抖动或过流等问题,严重时甚至会出现飞车的情况。并且硬件解码芯片导致的解码故障排查困难,耗时费力,有时只能更换芯片,但目前新能源汽车行业芯片紧缺,芯片替换开发周期长,成本高风险大。如何使用软解码技术替代硬件解码技术成为本领域的重要发展方向。
4、但是,由于解码硬件电路存在温漂、老化以及旋变本体批量一致性的问题,传统软解码技术在解码精度和解码动态性能等方面尚有不足,无法满足当
技术实现思路
1、本申请的主要目的在于提供一种电机角度位置解码方法、装置、电机以及设备,旨在解决软解码技术在解码精度和解码动态性能方面的不足,实现高精度高性能解析电机角度位置信号的目标。
2、为实现上述目的,本申请提供一种电机角度位置解码方法,所述电机角度位置解码方法包括:
3、发送激励信号至电机的旋转变压器,并对所述旋转变压器回传的正余弦回收信号进行采样;
4、根据预设的系数调整所述正余弦回收信号,以将靠近过零点处幅值小的正余弦回收信号的比例缩小;
5、将调整后的正余弦回收信号叠加上所述激励信号,得到重整的正余弦回收信号;
6、根据所述重整的正余弦回收信号计算得到正余弦包络线,根据所述正余弦包络线解码得到所述旋转变压器的角度信号。
7、可选地,所述预设的系数包括预设的第一权重比例系数,所述根据预设的系数调整所述正余弦回收信号,以将靠近过零点处幅值小的正余弦回收信号的比例缩小的步骤包括:
8、将所述预设的第一权重比例系数按矢量乘法叠加在所述正余弦回收信号上,以将靠近过零点处幅值小的正余弦回收信号的比例缩小。
9、可选地,所述预设的系数还包括预设的第二权重比例系数,所述将所述预设的第一权重比例系数按矢量乘法叠加在所述正余弦回收信号上,以将靠近过零点处幅值小的正余弦回收信号的比例缩小的步骤之后,还包括:
10、将所述预设的第二权重比例系数按矢量乘法叠加在所述正余弦回收信号上,以将远离过零点处幅值大的正余弦回收信号的比例放大。
11、可选地,所述发送激励信号至电机的旋转变压器,并对所述旋转变压器回传的正余弦回收信号进行采样的步骤之后,还包括:
12、上电学习发送的所述激励信号与所述正余弦回收信息之间的收发信号相位延时值;
13、判断所述收发信号相位延时值的学习是否超时;
14、若没有超时,则获取学习到的收发信号相位延时值;
15、若超时,则获取标定的收发信号相位延时值;
16、根据所述收发信号相位延时值对所述正余弦回收信号进行延时校正;
17、所述根据预设的系数调整所述正余弦回收信号的步骤包括:
18、根据预设的系数调整延时校正后的正余弦回收信号。
19、可选地,所述根据所述正余弦包络线解码得到所述旋转变压器的角度信号的步骤之后,还包括:
20、通过观测器观测出电机角度和电机转速;
21、判断是否有旋转变压器故障;
22、若不存在旋转变压器故障,则将所述电机角度和电机转速输入至电机控制器以进行电机矢量控制;
23、若存在旋转变压器故障,则获取所述电机的估算速度和故障标志位,并将所述估算速度和故障标志位输入至所述电机控制器以请求停机。
24、可选地,发送激励信号至电机的旋转变压器,并对所述旋转变压器回传的正余弦回收信号进行采样的步骤之后,还包括:
25、对所述正余弦回收信号进行零漂计算处理;
26、所述根据预设的系数调整所述正余弦回收信号的步骤包括:
27、根据预设的系数调整零漂计算处理后的正余弦回收信号。
28、可选地,所述根据所述正余弦包络线解码得到所述电机的旋转变压器的角度信号的步骤包括:
29、基于所述正余弦包络线使用反正切查表法得到所述旋转变压器的角度信号。
30、本申请实施例还提出一种电机角度位置解码装置,所述电机角度位置解码装置包括:
31、激励发波模块,用于通过微控制单元mcu芯片发送脉冲宽度调制pwm脉冲信号,所述pwm脉冲信号经过发波电路滤波及功率放大转化为激励信号,并送入电机的旋转变压器;
32、信号采样模块,用于对所述旋转变压器回传的正余弦回收信号进行采样;
33、相位校正模块,用于上电学习发送的所述激励信号与所述正余弦回收信息之间的收发信号相位延时值,根据所述收发信号相位延时值对所述正余弦回收信号进行延时校正;
34、信号调整模块,用于根据预设的系数调整延时校正后的正余弦回收信号,以将靠近过零点处幅值小的正余弦回收信号的比例缩小;
35、信号重整模块,用于将调整后的正余弦回收信号叠加上所述激励信号,得到重整的正余弦回收信号;
36、信号解码模块,用于根据所述重整的正余弦回收信号计算得到正余弦包络线,根据所述正余弦包络线解码得到所述旋转变压器的角度信号。
37、本申请实施例还提出了一种电机驱动单元,所述电机驱动单元包括电机、微控制单元、发波电路,其中,所述电机具有旋转变压器;
38、所述微控制单元,用于发送脉冲宽度调制pwm脉冲信号至所述发波电路;对所述旋转变压器回传的正余弦回收信号进行采样;根据预设的系数调整所述正余弦回收信号,本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电机角度位置解码方法,其特征在于,所述电机角度位置解码方法包括:
2.如权利要求1所述的电机角度位置解码方法,其特征在于,所述预设的系数包括预设的第一权重比例系数,所述根据预设的系数调整所述正余弦回收信号,以将靠近过零点处幅值小的正余弦回收信号的比例缩小的步骤包括:
3.如权利要求2所述的电机角度位置解码方法,其特征在于,所述预设的系数还包括预设的第二权重比例系数,所述将所述预设的第一权重比例系数按矢量乘法叠加在所述正余弦回收信号上,以将靠近过零点处幅值小的正余弦回收信号的比例缩小的步骤之后,还包括:
4.如权利要求1所述的电机角度位置解码方法,其特征在于,所述发送激励信号至电机的旋转变压器,并对所述旋转变压器回传的正余弦回收信号进行采样的步骤之后,还包括:
5.如权利要求1所述的电机角度位置解码方法,其特征在于,所述根据所述正余弦包络线解码得到所述旋转变压器的角度信号的步骤之后,还包括:
6.如权利要求1所述的电机角度位置解码方法,其特征在于,所述发送激励信号至电机的旋转变压器,并对所述旋转变压器回传的正余弦回
7.如权利要求1所述的电机角度位置解码方法,其特征在于,所述根据所述正余弦包络线解码得到所述旋转变压器的角度信号的步骤包括:
8.一种电机角度位置解码装置,其特征在于,所述电机角度位置解码装置包括:
9.一种电机驱动单元,其特征在于,所述电机驱动单元包括电机、微控制单元、发波电路,其中,所述电机具有旋转变压器;
10.一种设备,其特征在于,所述设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的电机角度位置解码程序,所述电机角度位置解码程序被所述处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的电机角度位置解码方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种电机角度位置解码方法,其特征在于,所述电机角度位置解码方法包括:
2.如权利要求1所述的电机角度位置解码方法,其特征在于,所述预设的系数包括预设的第一权重比例系数,所述根据预设的系数调整所述正余弦回收信号,以将靠近过零点处幅值小的正余弦回收信号的比例缩小的步骤包括:
3.如权利要求2所述的电机角度位置解码方法,其特征在于,所述预设的系数还包括预设的第二权重比例系数,所述将所述预设的第一权重比例系数按矢量乘法叠加在所述正余弦回收信号上,以将靠近过零点处幅值小的正余弦回收信号的比例缩小的步骤之后,还包括:
4.如权利要求1所述的电机角度位置解码方法,其特征在于,所述发送激励信号至电机的旋转变压器,并对所述旋转变压器回传的正余弦回收信号进行采样的步骤之后,还包括:
5.如权利要求1所述的电机角度位置解码方法,其特征在于,所述根据所述正余弦包络线解码...
【专利技术属性】
技术研发人员:张雄鑫,张伟,
申请(专利权)人:苏州汇川联合动力系统股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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