CN112910332A - 永磁同步电机的初始电角度确定方法、装置及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种永磁同步电机的初始电角度确定方法、装置及计算机可读存储介质。其中,方法包括根据电角度偏移值和初始霍尔位置值确定编码器初始值;在永磁同步电机基于编码器初始值运转过程中,当判定需要执行最优电角度调整程序,读取永磁同步电机的当前霍尔位置值;基于电机霍尔位置的数值范围,根据当前霍尔位置值和初始霍尔位置值之间的数值关系,按照预设电角度调整关系计算电角度调整值;根据电角度调整值计算编码器当前值,并基于编码器当前值运转永磁同步电机。本申请提高了确定永磁同步电机初始电角度的精准度,有效提升电机控制效率。
Description
技术领域
本申请涉及电机控制技术领域,特别是涉及一种永磁同步电机的初始电角度确定方法、装置及计算机可读存储介质。
背景技术
在对永磁同步电机进行控制的过程中,电机的初始电角度和电机在实际运行过程中的实际电角度偏差越大,电机的力矩也就偏差越大,导致电机效率降低。可见,永磁同步电机的初始电角度的确定准确度对于整个电机性能至关重要。
相关技术通过电机霍尔传感器的位置值直接计算出电机电角度的值,电机霍尔传感器的值和电机扇区对应,电机同一个扇区对应同一个电角度,会造成控制中的电角度和实际的电角度是一对多的关系,进而造成电角度偏差。对于n对极的电机来说,同一个扇区的电角度大小为360°/(m*n),m为扇区数,从而产生电角度偏差,电角度最大偏差为360°/(m*n)。例如5对极、6扇区的永磁同步电机的电角度最大偏差为12°。由于电角度存在了偏差,而最优电角度只有一个,所以电角度偏差会导致电机效率的降低。
发明内容
本申请提供了一种永磁同步电机的初始电角度确定方法、装置及计算机可读存储介质,提高了确定永磁同步电机初始电角度的精准度,有效提升永磁同步电机的控制效率。
为解决上述技术问题,本发明实施例提供以下技术方案:
本发明实施例一方面提供了一种永磁同步电机的初始电角度确定方法,包括:
根据电角度偏移值和初始霍尔位置值确定编码器初始值;
在永磁同步电机基于编码器初始值运转过程中,当判定执行最优电角度调整程序,读取所述永磁同步电机的当前霍尔位置值;
基于电机霍尔位置的数值范围,根据所述当前霍尔位置值和所述初始霍尔位置值之间的数值关系,按照预设电角度调整关系计算电角度调整值;
根据所述电角度调整值计算编码器当前值,以基于所述编码器当前值运转所述永磁同步电机。
可选的,在所述根据电角度偏移值和初始霍尔位置值确定编码器初始值之前,还包括:
根据所述永磁同步电机的实际位置调整信息和初始霍尔位置值确定满足预设电机速度条件时的电角度偏移值,以作为最优电角度偏移值;
相应的,所述根据电角度偏移值和初始霍尔位置值确定编码器初始值为:
基于所述最优电角度偏移值和所述初始霍尔位置值计算电角度值,以作为最优电角度值;
根据所述最优电角度值计算所述编码器初始值。
可选的,所述调用预先设置的最优电角度偏移值确定程序,根据永磁同步电机的实际位置调整信息和初始霍尔位置值确定电角度偏移值,以作为最优电角度偏移值包括:
将所述永磁同步电机的实际位置调整至目标位置处,获取所述永磁同步电机的霍尔位置值,以作为初始霍尔位置值;
根据获取的电机角度偏移值设置当前电机角度偏移值,并根据所述初始霍尔位置值和所述当前电机角度偏移值计算得到初始编码器位置值;
基于所述初始编码器位置值发送电机运转指令以触发所述永磁同步电机进行转动;
比对不同电机角度偏移值下的电机速度,将电机速度最高时的电机角度偏移值作为所述最优电角度偏移值。
可选的,所述将所述当前电机角度偏移值作为所述最优电角度偏移值之后,还包括:
根据接收的校准指令将校准标志设置为相应标志位;
其中,所述校准标志用于标识是否执行所述最优电角度调整程序,所述标志位包括第一预设值和第二预设值,所述第一预设值表示执行最优电角度调整程序,所述第二预设值表示不执行最优电角度调整程序。
可选的,所述基于电机霍尔位置的数值范围,根据所述当前霍尔位置值和所述初始霍尔位置值之间的数值关系,按照预设电角度调整关系计算电角度调整值包括:
若所述初始霍尔位置值与所述当前霍尔位置值不相等,判断所述永磁同步电机从初始霍尔位置到当前霍尔位置是正转还是反转;
若所述永磁同步电机为正转,根据所述电角度偏移值和所述初始霍尔位置值计算得到所述电角度调整值;
若所述永磁同步电机为正转,根据所述电角度偏移值和所述当前霍尔位置值计算得到所述电角度调整值。
可选的,所述判断所述永磁同步电机从初始霍尔位置到当前霍尔位置是正转还是反转包括:
所述电机霍尔位置的数值范围包括第一端点值和第二端点值,所述第二端点值大于所述第一端点值;
所述初始霍尔位置值和/或所述当前霍尔位置值为所述电机霍尔位置的数值范围的任意一个端点值,所述初始霍尔位置值为所述第一端点值,若所述当前霍尔位置值为在所述数值范围内与所述第一端点值相邻但小于所述第二端点值,所述永磁同步电机正转;若所述当前霍尔位置值为所述第二端点值,所述永磁同步电机反转;
所述初始霍尔位置值为所述第二端点值,若所述当前霍尔位置值为所述第一端点值,所述永磁同步电机正转;若所述当前霍尔位置值为在所述数值范围内与所述第二端点值相邻但不为所述第一端点值的数值,所述永磁同步电机反转;
所述初始霍尔位置值和所述当前霍尔位置值均不为所述电机霍尔位置的数值范围的端点值,若所述初始霍尔位置值小于所述当前霍尔位置值,所述永磁同步电机正转;若所述初始霍尔位置值大于所述当前霍尔位置值,所述永磁同步电机反转。
可选的,所述根据所述电角度调整值计算编码器当前值之前还包括:
若预先设置校准标志,将所述校准标志的标志位调整至表示不执行最优电角度调整程序对应的数值。
本发明实施例另一方面提供了一种永磁同步电机的初始电角度确定装置,包括:
编码器初始值确定模块,用于根据电角度偏移值和初始霍尔位置值确定编码器初始值;
电角度调整模块,用于在永磁同步电机基于编码器初始值运转过程中,当判定执行最优电角度调整程序,读取所述永磁同步电机的当前霍尔位置值;基于电机霍尔位置的数值范围,根据所述当前霍尔位置值和所述初始霍尔位置值之间的数值关系,按照预设电角度调整关系计算电角度调整值;
编码器值重计算模块,用于根据所述电角度调整值计算编码器当前值,以基于所述编码器当前值运转所述永磁同步电机。
本发明实施例还提供了一种永磁同步电机的初始电角度确定装置,包括处理器,所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如前任一项所述永磁同步电机的初始电角度确定方法的步骤。
本发明实施例最后还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有永磁同步电机的初始电角度确定程序,所述永磁同步电机的初始电角度确定程序被处理器执行时实现如前任一项所述永磁同步电机的初始电角度确定方法的步骤。
本申请提供的技术方案的优点在于,根据电机不同扇区的霍尔位置值之间的数值关系优化电角度,使得调整后的电角度可以接近或达到最优电角度,可以有效消除电机初始电角度偏差,从而实现控制***中的初始电角度和电机实际最优电角度保持一致,提高确定永磁同步电机初始电角度的精准度,解决电机初始电角度偏差导致的效率低下的弊端问题,提高电机控制精度和控制效率,提升同等参数下电机输出的力矩,并且对于电机正反转情况都适用,兼容总线式编码器和脉冲式编码器,普适性强。
此外,本发明实施例还针对永磁同步电机的初始电角度确定方法提供了相应的实现装置及计算机可读存储介质,进一步使得所述方法更具有实用性,所述装置及计算机可读存储介质具有相应的优点。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的,并不能限制本公开。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或相关技术的技术方案,下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,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,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种永磁同步电机的初始电角度确定方法的流程示意图;
图2为本发明实施例提供的一种最优电角度偏移值确定方法的流程示意图;
图3为本发明实施例提供的一种最优电角度调整方法的流程示意图;
图4为本发明实施例提供的永磁同步电机的初始电角度确定装置的一种具体实施方式结构图;
图5为本发明实施例提供的永磁同步电机的初始电角度确定装置的另一种具体实施方式结构图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等是用于区别不同的对象,而不是用于描述特定的顺序。此外术语“包括”和“具有”以及他们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可包括没有列出的步骤或单元。
在介绍了本发明实施例的技术方案后,下面详细的说明本申请的各种非限制性实施方式。
首先参见图1,图1为本发明实施例提供的一种永磁同步电机的初始电角度确定方法的流程示意图,本发明实施例可包括以下内容:
S101:根据电角度偏移值和初始霍尔位置值确定编码器初始值。
本实施例中的电角度偏移值例如可直接从软件控制端读取,也可为用户输入的电角度偏移值。初始霍尔位置值为永磁同步电机在当前时刻所处扇区位置时从电机霍尔位置传感器中读取的数值信息。在得到电角度偏移值和霍尔位置值后,可先基于这两个数值计算得到电角度值,例如可基于hall1*60+offset计算得到电角度值,hall1为初始霍尔位置值,offset为电角度偏移值。然后在根据计算得到的电角度值计算编码器初始值,可采用现有技术中任何一种方法来计算编码器初始值,所属领域技术人员可根据实际应用场景进行选择并参阅相应技术文档、工具书中记载的计算方式,此处,便不再赘述。
S102:在永磁同步电机基于编码器初始值运转过程中,当判定执行最优电角度调整程序,读取永磁同步电机的当前霍尔位置值。
本实施例中的执行最优电角度调整程序即为执行S103步骤中的过程,最优电角度调整程序是用于决定电机是以S101步骤中的编码器初始值一直运转,还是重新计算一个新的编码器值,也即是否要调整永磁同步电机的运行状态。最优电角度调整程序是否执行可通过判断是否接收到用户的执行指令,或者是还可通过预先设置一个标志,通过修改这个标志的状态值来标识是否要执行最优电角度调整程序。本步骤中的当前霍尔位置值为在判定需要进行电角度调整后,在***准确好进行电角度最优值计算工作的时刻或者是预设的某个时刻的电机所处扇区的位置信息,该位置可从霍尔位置传感器中读取。预设的某个时刻例如为判定需要执行最优电角度调整程序的时刻,或者是该时刻的下一秒等等,这均不影响本申请的实现。
S103:基于电机霍尔位置的数值范围,根据当前霍尔位置值和初始霍尔位置值之间的数值关系,按照预设电角度调整关系计算电角度调整值。
本步骤中当前霍尔位置值和初始霍尔位置值之间的数值关系可用于判断是否可以进行电角度的调整,可以理解的是,永磁同步电机转到扇区边界时才能调整,若当前霍尔位置值和初始霍尔位置值相同,表示还未到达边界,若当前霍尔位置值和初始霍尔位置值不相同,表示电机到达边界,可以调整。若当前霍尔位置值和初始霍尔位置值不相同,需要进行电角度最优值计算,在最优值计算过程中,预先设置电角度调整关系,将电角度调整关系作为计算关系式或者是计算机程序预先存储在***中,在计算时调用该电角度调整关系,基于电机霍尔位置的数值范围、当前霍尔位置值和初始霍尔位置值之间的数值关系计算得到电角度调整值。
S104:根据电角度调整值计算编码器当前值,以基于编码器当前值运转永磁同步电机。
本步骤中的根据电角度调整值计算编码器当前值的计算方式可与上述步骤中的相同,也可采用不同计算方式,这均不影响本申请的实现。在计算得到编码器当前值后,可发送携带该值的电机运行指令使得永磁同步电机基于编码器当前值进行运行,电机在按照编码器当前值进行运转过程中,消除了电机初始电角度偏差,电机控制精度和控制效率均是最高的。
在本发明实施例提供的技术方案中,根据电机不同扇区的霍尔位置值之间的数值关系优化电角度,使得调整后的电角度可以接近或达到最优电角度,可以有效消除电机初始电角度偏差,从而实现控制***中的初始电角度和电机实际最优电角度保持一致,提高确定永磁同步电机初始电角度的精准度,解决电机初始电角度偏差导致的效率低下的弊端问题,提高电机控制精度和控制效率,提升同等参数下电机输出的力矩,并且对于电机正反转情况都适用,兼容总线式编码器和脉冲式编码器,普适性强。
为了进一步调高编码器初始值的计算准确度,有利于消除电机初始电角度偏差,提高上述实施例的执行效率,在S101之前,还可包括:
调用预先设置的最优电角度偏移值确定程序,根据永磁同步电机的实际位置调整信息和初始霍尔位置值确定电角度偏移值,以作为最优电角度偏移值。永磁同步电机的实际位置调整信息为预先将永磁同步电机调整至某个扇区的位置信息。最优电角度偏移值确定程序用于确定最优的电角度偏移值,也即如何找到电机速度最大时的电角度偏移值时。相应的,根据电角度偏移值和初始霍尔位置值确定编码器初始值为:
基于最优电角度偏移值和初始霍尔位置值计算电角度值,以作为最优电角度值;根据最优电角度值计算编码器初始值。
作为一种可选的实施方式,上述步骤即调用预先设置的最优电角度偏移值确定程序,根据永磁同步电机的实际位置调整信息和初始霍尔位置值确定电角度偏移值的实现过程可包括,请参阅图2所示:
A1:将永磁同步电机的实际位置调整至目标位置处,获取永磁同步电机的霍尔位置值,以作为初始霍尔位置值。
其中,目标位置处例如可为正转扇区末端边界,扇区边沿如起始端或末端,也即例如可将永磁同步电机的实际位置调整至正转扇区末端边界,然后从传感器中读取初始电机霍尔位置值。
A2:根据获取的电机角度偏移值设置当前电机角度偏移值,并根据初始霍尔位置值和当前电机角度偏移值计算得到初始编码器位置值。
本步骤中的电机角度偏移值可为按照预设规则自动生成的电机角度偏移值,预设规则可根据当前应用场景预先设置的一系列电机角度偏移值,这些电机角度偏移可按照一定顺序依次被该步骤执行主语获取,也可是工作人员通过软件控制端输入的电机角度偏移值,这均影响本申请的实现。
A3:基于初始编码器位置值发送电机运转指令以触发永磁同步电机进行转动。
A4:若永磁同步电机的电机速度为最大速度,将当前电机角度偏移值作为最优电角度偏移值。
A5:若永磁同步电机的电机速度不为最大速度,发送获取电机角度偏移值的请求,并执行根据获取的电机角度偏移值设置当前电机角度偏移值的步骤也即跳转执行A2步骤,直至永磁同步电机的电机速度达到最大。
为了更加便于实施,减少用户操作,提高***自动化程度,上述步骤中的最优电角度调整程序是否需要被执行的一种判定方式可通过读取并判断标志位的状态值来显示,相应的,在A5步骤之后,可根据接收的校准指令将校准标志设置为相应标志位;其中,校准标志用于标识是否执行最优电角度调整程序,标志位包括第一预设值和第二预设值,第一预设值表示执行最优电角度调整程序,第二预设值表示不执行最优电角度调整程序。校准指令可为***在检测最优电角度偏移值计算完成后自动发送。
在上述实施例中,对于如何执行步骤S103并不做限定,本实施例中给出一种电角度调整方式,如图3所示,可包括如下步骤:
若初始霍尔位置值与当前霍尔位置值不相等,判断永磁同步电机从初始霍尔位置到当前霍尔位置是正转还是反转;
若永磁同步电机为正转,根据电角度偏移值和初始霍尔位置值计算得到电角度调整值;若永磁同步电机为正转,根据电角度偏移值和当前霍尔位置值计算得到电角度调整值。
其中,判断永磁同步电机从初始霍尔位置到当前霍尔位置是正转还是反转的过程可包括:
电机霍尔位置的数值范围包括第一端点值和第二端点值,第二端点值大于第一端点值;
初始霍尔位置值和/或当前霍尔位置值为电机霍尔位置的数值范围的任意一个端点值,初始霍尔位置值为第一端点值,若当前霍尔位置值为在数值范围内与第一端点值相邻但小于第二端点值,永磁同步电机正转;若当前霍尔位置值为第二端点值,永磁同步电机反转;
初始霍尔位置值为第二端点值,若当前霍尔位置值为第一端点值,永磁同步电机正转;若当前霍尔位置值为在数值范围内与第二端点值相邻但不为第一端点值的数值,永磁同步电机反转;
初始霍尔位置值和当前霍尔位置值均不为电机霍尔位置的数值范围的端点值,若初始霍尔位置值小于当前霍尔位置值,永磁同步电机正转;若初始霍尔位置值大于当前霍尔位置值,永磁同步电机反转。
同样,若预先设置校准标志,则在根据电角度调整值计算编码器当前值之前,或者是说在电角度调整值计算得到之后,还可包括:
将校准标志的标志位调整至表示不执行最优电角度调整程序对应的数值。
为了使所属领域技术人员更加清楚明白本实施方式,以电机霍尔位置的数值范围为(0,5)、校准标志的标志位为1表示执行最优电角度调整程序,校准标志的标志位为0表示不执行最优电角度调整程序为例,阐述电角度调整过程:
将电机实际位置调整到正转扇区末端边界,读取初始电机霍尔位置值hall1,修改软件控制端电角度偏移进行测试,找到最优的电角度偏移offset,最优电角度值为hall1*60+offset。
在控制流程预定位环节中,根据最优电角度值计算编码器初始值enc1,并将校准标记flag设置为1。
电机先根据编码器初始值enc1进行运转。
在控制流程电流环环节中,在读取编码器前,先判断校准标记flag是否为1,当为1时,读取电机霍尔位置值hall2。
将初始霍尔位置值hall1和当前霍尔位置值hall2进行大小的比较,如果不相等,则需要进行电机电角度的精准定位调整,由于电机霍尔值为(0-5)-(0-5)……进行变化,所以当初始电机霍尔位置等于0和5时需要单独判断。
当初始霍尔位置值hall1为0时,如果当前霍尔位置值hall2为1,则电机正转,调整后的电角度为hall1*60+offset,如果当前霍尔位置值hall2为5,则电机反转,调整后的电角度为hall2*60+offset。
当初始霍尔位置值hall1为5时,如果当前霍尔位置值hall2为0,则电机正转,调整后的电角度为hall1*60+offset,如果当前霍尔位置值hall2为4,则电机反转,调整后的电角度为hall2*60+offset。
当初始霍尔位置值不为0和5时,如果hall2大于hall1,则电机正转,调整后的电角度为hall1*60+offset,如果hall2小于hall1,则电机反转,调整后的电角度为hall2*60+offset。
调整后的电角度即为电机运转最优的电角度,根据此电角度来计算调整后的编码器初始值enc2,电机之后就根据调整后的编码器初始值enc2进行运转。
由上可知,本发明实施例可以将控制***中的初始电角度和电机实际最优电角度保持一致,提高电机控制精度和控制效率,提升了控制中同等参数下电机输出的力矩,并且对于电机正反转情况都适用,兼容总线式编码器和脉冲式编码器。
需要说明的是,本申请中各步骤之间没有严格的先后执行顺序,只要符合逻辑上的顺序,则这些步骤可以同时执行,也可按照某种预设顺序执行,图1-图3只是一种示意方式,并不代表只能是这样的执行顺序。
本发明实施例还针对永磁同步电机的初始电角度确定方法提供了相应的装置,进一步使得所述方法更具有实用性。其中,装置可从功能模块的角度和硬件的角度分别说明。下面对本发明实施例提供的永磁同步电机的初始电角度确定装置进行介绍,下文描述的永磁同步电机的初始电角度确定装置与上文描述的永磁同步电机的初始电角度确定方法可相互对应参照。
基于功能模块的角度,参见图4,图4为本发明实施例提供的永磁同步电机的初始电角度确定装置在一种具体实施方式下的结构图,该装置可包括:
编码器初始值确定模块401,用于根据电角度偏移值和初始霍尔位置值确定编码器初始值。
电角度调整模块402,用于在永磁同步电机基于编码器初始值运转过程中,当判定执行最优电角度调整程序,读取永磁同步电机的当前霍尔位置值;基于电机霍尔位置的数值范围,根据当前霍尔位置值和初始霍尔位置值之间的数值关系,按照预设电角度调整关系计算电角度调整值。
编码器值重计算模块403,用于根据电角度调整值计算编码器当前值,以基于编码器当前值运转永磁同步电机。
可选的,在本实施例的一些实施方式中,该装置例如还可以包括最优电角度偏移值确定模块,用于调用预先设置的最优电角度偏移值确定程序,根据永磁同步电机的实际位置调整信息和初始霍尔位置值确定电角度偏移值,以作为最优电角度偏移值。
相应的,在本实施例的一些具体实施方式中,编码器初始值确定模块401包括:
电角度最优值计算模块,用于基于最优电角度偏移值和初始霍尔位置值计算电角度值,以作为最优电角度值;
初始值计算子模块,用于根据最优电角度值计算编码器初始值。
作为本实施例的另一些实施方式,最优电角度偏移值确定模块例如可包括:
调整子模块,用于将永磁同步电机的实际位置调整至目标位置处,获取永磁同步电机的霍尔位置值,以作为初始霍尔位置值;
计算子模块,用于根据获取的电机角度偏移值设置当前电机角度偏移值,并根据初始霍尔位置值和当前电机角度偏移值计算得到初始编码器位置值;
指令下发子模块,用于基于初始编码器位置值发送电机运转指令以触发永磁同步电机进行转动;
最优电角度偏移计算子模块,用于比对不同电机角度偏移值下的电机速度,将电机速度最高时的电机角度偏移值作为最优电角度偏移值。
作为本实施例的其他一些实施方式,最优电角度偏移值确定模块例如还可包括标志位设置子模块,用于根据接收的校准指令将校准标志设置为相应标志位;
其中,校准标志用于标识是否执行最优电角度调整程序,标志位包括第一预设值和第二预设值,第一预设值表示执行最优电角度调整程序,第二预设值表示不执行最优电角度调整程序。
可选的,在本实施例的另外一些实施方式中,电角度调整模块402可包括:
电机转动方向判断子模块,用于若初始霍尔位置值与当前霍尔位置值不相等,判断永磁同步电机从初始霍尔位置到当前霍尔位置是正转还是反转;
电角度调整子模块,用于若永磁同步电机为正转,根据电角度偏移值和初始霍尔位置值计算得到电角度调整值;若永磁同步电机为正转,根据电角度偏移值和当前霍尔位置值计算得到电角度调整值。
作为本实施例的一些实施方式,电机转动方向判断子模块具体用于:
电机霍尔位置的数值范围包括第一端点值和第二端点值,第二端点值大于第一端点值;
初始霍尔位置值和/或当前霍尔位置值为电机霍尔位置的数值范围的任意一个端点值,初始霍尔位置值为第一端点值,若当前霍尔位置值为在数值范围内与第一端点值相邻但小于第二端点值,永磁同步电机正转;若当前霍尔位置值为第二端点值,永磁同步电机反转;
初始霍尔位置值为第二端点值,若当前霍尔位置值为第一端点值,永磁同步电机正转;若当前霍尔位置值为在数值范围内与第二端点值相邻但不为第一端点值的数值,永磁同步电机反转;
初始霍尔位置值和当前霍尔位置值均不为电机霍尔位置的数值范围的端点值,若初始霍尔位置值小于当前霍尔位置值,永磁同步电机正转;若初始霍尔位置值大于当前霍尔位置值,永磁同步电机反转。
作为本实施例的另一些实施方式,最优电角度偏移值确定模块例如还可包括标志位设置子模块,标志位设置子模块还可用于将校准标志的标志位调整至表示不执行最优电角度调整程序对应的数值。
本发明实施例所述永磁同步电机的初始电角度确定装置的各功能模块的功能可根据上述方法实施例中的方法具体实现,其具体实现过程可以参照上述方法实施例的相关描述,此处不再赘述。
由上可知,本发明实施例提高了确定永磁同步电机初始电角度的精准度,有效提升永磁同步电机的控制效率。
上文中提到的永磁同步电机的初始电角度确定装置是从功能模块的角度描述,进一步的,本申请还提供一种永磁同步电机的初始电角度确定装置,是从硬件角度描述。图5为本申请实施例提供的另一种永磁同步电机的初始电角度确定装置的结构图。如图5所示,该装置包括存储器50,用于存储计算机程序;
处理器51,用于执行计算机程序时实现如上述任一实施例提到的永磁同步电机的初始电角度确定方法的步骤。
其中,处理器51可以包括一个或多个处理核心,比如5核心处理器、8核心处理器等。处理器51可以采用DSP(Digital Signal Processing,数字信号处理)、FPGA(Field-Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)、PLA(Programmable Logic Array,可编程逻辑阵列)中的至少一种硬件形式来实现。处理器51也可以包括主处理器和协处理器,主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器,也称CPU(Central ProcessingUnit,中央处理器);协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中,处理器51可以在集成有GPU(Graphics Processing Unit,图像处理器),GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中,处理器51还可以包括AI(Artificial Intelligence,人工智能)处理器,该AI处理器用于处理有关机器学习的计算操作。
存储器50可以包括一个或多个计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器50还可包括高速随机存取存储器,以及非易失性存储器,比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。本实施例中,存储器50至少用于存储以下计算机程序501,其中,该计算机程序被处理器51加载并执行之后,能够实现前述任一实施例公开的永磁同步电机的初始电角度确定方法的相关步骤。另外,存储器50所存储的资源还可以包括操作***502和数据503等,存储方式可以是短暂存储或者永久存储。其中,操作***502可以包括Windows、Unix、Linux等。数据503可以包括但不限于永磁同步电机的初始电角度确定结果对应的数据等。
在一些实施例中,永磁同步电机的初始电角度确定装置还可包括有显示屏52、输入输出接口53、通信接口54、电源55以及通信总线56。
本领域技术人员可以理解,图5中示出的结构并不构成对永磁同步电机的初始电角度确定装置的限定,可以包括比图示更多或更少的组件,例如还可包括传感器57。
本发明实施例所述永磁同步电机的初始电角度确定装置的各功能模块的功能可根据上述方法实施例中的方法具体实现,其具体实现过程可以参照上述方法实施例的相关描述,此处不再赘述。
由上可知,本发明实施例提高了确定永磁同步电机初始电角度的精准度,有效提升永磁同步电机的控制效率。
可以理解的是,如果上述实施例中的永磁同步电机的初始电角度确定方法以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random AccessMemory,RAM)、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
基于此,本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,存储有永磁同步电机的初始电角度确定程序,所述永磁同步电机的初始电角度确定程序被处理器执行时如上任意一实施例所述永磁同步电机的初始电角度确定方法的步骤。
本发明实施例所述计算机可读存储介质的各功能模块的功能可根据上述方法实施例中的方法具体实现,其具体实现过程可以参照上述方法实施例的相关描述,此处不再赘述。
由上可知,本发明实施例提高了确定永磁同步电机初始电角度的精准度,有效提升永磁同步电机的控制效率。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处,各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
以上对本申请所提供的一种永磁同步电机的初始电角度确定方法、装置及计算机可读存储介质进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本申请进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种永磁同步电机的初始电角度确定方法,其特征在于,包括:
根据电角度偏移值和初始霍尔位置值确定编码器初始值;
在永磁同步电机基于编码器初始值运转过程中,当判定执行最优电角度调整程序,读取所述永磁同步电机的当前霍尔位置值;
基于电机霍尔位置的数值范围,根据所述当前霍尔位置值和所述初始霍尔位置值之间的数值关系,按照预设电角度调整关系计算电角度调整值;
根据所述电角度调整值计算编码器当前值,以基于所述编码器当前值运转所述永磁同步电机。
2.根据权利要求1所述的永磁同步电机的初始电角度确定方法,其特征在于,在所述根据电角度偏移值和初始霍尔位置值确定编码器初始值之前,还包括:
根据所述永磁同步电机的实际位置调整信息和初始霍尔位置值确定满足预设电机速度条件时的电角度偏移值,以作为最优电角度偏移值;
相应的,所述根据电角度偏移值和初始霍尔位置值确定编码器初始值为:
基于所述最优电角度偏移值和所述初始霍尔位置值计算电角度值,以作为最优电角度值;
根据所述最优电角度值计算所述编码器初始值。
3.根据权利要求2所述的永磁同步电机的初始电角度确定方法,其特征在于,所述调用预先设置的最优电角度偏移值确定程序,根据永磁同步电机的实际位置调整信息和初始霍尔位置值确定电角度偏移值,以作为最优电角度偏移值包括:
将所述永磁同步电机的实际位置调整至目标位置处,获取所述永磁同步电机的霍尔位置值,以作为初始霍尔位置值;
根据获取的电机角度偏移值设置当前电机角度偏移值,并根据所述初始霍尔位置值和所述当前电机角度偏移值计算得到初始编码器位置值;
基于所述初始编码器位置值发送电机运转指令以触发所述永磁同步电机进行转动;
比对不同电机角度偏移值下的电机速度,将电机速度最高时的电机角度偏移值作为所述最优电角度偏移值。
4.根据权利要求3所述的永磁同步电机的初始电角度确定方法,其特征在于,所述将所述当前电机角度偏移值作为所述最优电角度偏移值之后,还包括:
根据接收的校准指令将校准标志设置为相应标志位;
其中,所述校准标志用于标识是否执行所述最优电角度调整程序,所述标志位包括第一预设值和第二预设值,所述第一预设值表示执行最优电角度调整程序,所述第二预设值表示不执行最优电角度调整程序。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的永磁同步电机的初始电角度确定方法,其特征在于,所述基于电机霍尔位置的数值范围,根据所述当前霍尔位置值和所述初始霍尔位置值之间的数值关系,按照预设电角度调整关系计算电角度调整值包括:
若所述初始霍尔位置值与所述当前霍尔位置值不相等,判断所述永磁同步电机从初始霍尔位置到当前霍尔位置是正转还是反转;
若所述永磁同步电机为正转,根据所述电角度偏移值和所述初始霍尔位置值计算得到所述电角度调整值;
若所述永磁同步电机为正转,根据所述电角度偏移值和所述当前霍尔位置值计算得到所述电角度调整值。
6.根据权利要求5所述的永磁同步电机的初始电角度确定方法,其特征在于,所述判断所述永磁同步电机从初始霍尔位置到当前霍尔位置是正转还是反转包括:
所述电机霍尔位置的数值范围包括第一端点值和第二端点值,所述第二端点值大于所述第一端点值;
所述初始霍尔位置值和/或所述当前霍尔位置值为所述电机霍尔位置的数值范围的任意一个端点值,所述初始霍尔位置值为所述第一端点值,若所述当前霍尔位置值为在所述数值范围内与所述第一端点值相邻但小于所述第二端点值,所述永磁同步电机正转;若所述当前霍尔位置值为所述第二端点值,所述永磁同步电机反转;
所述初始霍尔位置值为所述第二端点值,若所述当前霍尔位置值为所述第一端点值,所述永磁同步电机正转;若所述当前霍尔位置值为在所述数值范围内与所述第二端点值相邻但不为所述第一端点值的数值,所述永磁同步电机反转;
所述初始霍尔位置值和所述当前霍尔位置值均不为所述电机霍尔位置的数值范围的端点值,若所述初始霍尔位置值小于所述当前霍尔位置值,所述永磁同步电机正转;若所述初始霍尔位置值大于所述当前霍尔位置值,所述永磁同步电机反转。
7.根据权利要求6所述的永磁同步电机的初始电角度确定方法,其特征在于,所述根据所述电角度调整值计算编码器当前值之前还包括:
若预先设置校准标志,将所述校准标志的标志位调整至表示不执行最优电角度调整程序对应的数值。
8.一种永磁同步电机的初始电角度确定装置,其特征在于,包括:
编码器初始值确定模块,用于根据电角度偏移值和初始霍尔位置值确定编码器初始值;
电角度调整模块,用于在永磁同步电机基于编码器初始值运转过程中,当判定执行最优电角度调整程序,读取所述永磁同步电机的当前霍尔位置值;基于电机霍尔位置的数值范围,根据所述当前霍尔位置值和所述初始霍尔位置值之间的数值关系,按照预设电角度调整关系计算电角度调整值;
编码器值重计算模块,用于根据所述电角度调整值计算编码器当前值,以基于所述编码器当前值运转所述永磁同步电机。
9.一种永磁同步电机的初始电角度确定装置,其特征在于,包括处理器,所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述永磁同步电机的初始电角度确定方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有永磁同步电机的初始电角度确定程序,所述永磁同步电机的初始电角度确定程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述永磁同步电机的初始电角度确定方法的步骤。
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