CN104380591B - 用于似真度检验具有电子换向的电机的调节编码器系统的执行元件的位置的方法和装置 - Google Patents
用于似真度检验具有电子换向的电机的调节编码器系统的执行元件的位置的方法和装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种用于运行调节编码器系统(1)的方法，其中，一执行元件(3)能够通过一伺服驱动器(2)调节，所述伺服驱动器包括旋转的电子换向马达，其中，所述伺服驱动器(2)的转子的电转子位置可被分配给所述执行元件(3)的多个位置，所述方法具有以下步骤：基于检测到的关于所述执行元件(3)的位置的位置说明(S)实施位置调整，其中，生成位置调节参量(L)，给所述位置调节参量分配一空间矢量用于控制所述伺服驱动器(3)；通过分配给生成的位置调节参量(L)的所述空间矢量对所述位置说明进行似真度检验或者校正。
Description
技术领域
本发明一般地涉及调节编码器系统，特别是涉及在伺服驱动器和执行元件之间设置传动比并且基于执行元件的位置侦测器实施位置调整的调节编码器系统。
背景技术
调节编码器系统，例如阀-调节编码器系统，为了在具有内燃机的马达系统中使用，具有位置侦测器，以便检测执行元件(也就是说，阀)的位置并且因此允许冗余地检验执行元件的位置。在这样的调节编码器系统中，常常在伺服驱动器和执行元件之间设置传动比，通过所述传动比，通过伺服驱动器多次转圈引起执行元件的调节或移动。因此，所述传动比允许施加高的调节力矩或者高的调节力到执行元件上。
可以设置电子换向马达作为伺服驱动器。为了最地的换向，这样的伺服驱动器需要关于马达转子的转子位置的指示。在位置调整(所述位置调整调节执行元件的位置并且为了控制马达使用由所述执行元件的位置倒推计算出的转子位置)时不利的是，由于传动比，只能以对于伺服驱动器的最优换向不足的精度提供关于转子位置的指示。
发明内容
本发明的任务在于，提供一种用于似真度检验或者用于校正调节编码器系统中的执行元件的位置说明的方法，所述方法在没有直接设置在伺服驱动器上的位置传感器的情况下就足够。
该任务通过本发明的用于似真度检验或者用于校正调节编码器系统中的执行元件的测得的位置说明的方法以及通过本发明的调节编码器系统、计算机程序和计算机程序产品解决。
根据第一方面，设置一种用于运行调节编码器系统的方法，其中，一执行元件能够通过一伺服驱动器调节，所述伺服驱动器包括旋转的电子换向马达，其中，所述伺服驱动器的转子的电转子位置可被分配给所述执行元件的多个位置，所述方法具有以下步骤：
-基于检测到的关于所述执行元件的位置的位置说明实施位置调整，其中，生成位置调节参量，给所述位置调节参量分配一空间矢量用于控制所述伺服驱动器；
-通过分配给生成的位置调节参量的所述空间矢量对所述位置说明进行似真度检验或者校正。
上述方法的构思在于，在位置经过调整的调节编码器系统中，将通过位置调整或者换向模式预定的用于控制电子换向伺服驱动器的空间矢量用作伺服驱动器的转子位置的指示并且在考虑预给出的传动比的情况下由该指示确定执行元件的可能的位置。用于执行元件的位置的位置说明(其由与调节编码器系统耦合的位置侦测器获得)，现在可以通过执行元件的位置进行似真度检验或者校正，其中，最相应于被控转子位置的位置说明作为有效的位置说明选出。这通过(或分配)来实现。
以这种方式实现了，即使在低精度的用于确定或求得关于执行元件的位置的位置说明的位置侦测器中也可以通过转子位置与实际的执行元件位置的固定对应来似真度检验或者校正所述确定或求得的执行元件位置。
此外，可以校正位置说明，其方式是，将用于位置调整的位置说明通过一最靠近分配给空间矢量的转子位置的位置说明代替。
根据一个实施形式，可以校正位置说明，其方式是，给用于位置调整的位置说明加载一最靠近分配给空间矢量的转子位置的位置说明。
可以设置，用一最接近分配给所述空间矢量的转子位置的位置说明来检验为了位置调整而使用的所述位置说明。
此外，根据一校正函数来校正检测到的位置说明，其中，经校正的检测到的位置说明根据一最接近分配给所述空间矢量的转子位置的位置说明来进一步校正。
根据另一方面，设置一种用于运行调节编码器系统的装置，其中，一执行元件能够通过一伺服驱动器调节，所述伺服驱动器包括旋转的电子换向马达，其中，所述伺服驱动器的转子的电转子位置可被分配给所述执行元件的多个位置，其中，该装置构造用于：
-基于检测到的关于所述执行元件的位置的位置说明实施位置调整，其中，生成位置调节参量，给所述位置调节参量分配一空间矢量用于控制所述伺服驱动器；
-通过分配给生成的位置调节参量的所述空间矢量对所述位置说明进行似真度检验或者校正。
根据另一个方面，设置一种调节编码器系统，其包括：
-伺服驱动器，该伺服驱动器包括旋转的电子换向马达；
-执行元件，该执行元件能够通过所述伺服驱动器调节并且与所述伺服驱动器如此耦合，使得所述伺服驱动器的转子的电转子位置可被分配给所述执行元件的多个位置；和
-上述的装置。
根据另一个方面，设置一种具有程序代码的计算机程序，以便当所述计算机程序在计算机或者上述装置上执行时，实施上述方法的所有步骤。
根据另一个方面，设置一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括程序代码，所述程序代码保存在计算机可读的数据载体上并且当所述程序代码在数据处理装置上实施时，所述程序代码实施上述方法。
附图说明
以下参照附图更详细地说明本发明的优选实施形式。其示出了：
图1：具有电子换向的伺服驱动器的调节编码器系统的示意图，所述伺服驱动器通过传动装置与待调节的执行元件连接；
图2：用于阐明用于似真度检验或者校正关于转子位置的位置信息的方法的流程图；
具体实施方式
图1示出了调节编码器系统1、特别是用于具有内燃机的马达系统的新鲜空气抽吸系统的节流阀-调节编码器的示意图。调节编码器系统1包括伺服驱动器2，所述伺服驱动器可以构造成旋转的、电子换向的电动机。伺服驱动器2用于调节一执行元件3，所述执行元件在示出的实施例中构造成抽吸管4中的阀。
执行元件3能够旋转地、摆动地或者以其他方式调节。在阀作为执行元件3的情况下，其偏转引起抽吸管4中的开口横截面变化。为此，伺服驱动器2与执行元件3通过传动装置5耦合，所述传动装置具有传动比。在该实施例中，作为执行元件3的阀设置用于90°的偏转运动。执行元件3的该偏转运动通过伺服驱动器2的转子(未示出)旋转一定数量的圈数实现。也就是说，伺服驱动器2的转子旋转一圈相应于执行元件3调节一定角度，所述角度由传动装置5的传动比得出。
伺服驱动器2包括电子换向的电动机，特别是三相电机，所述电机被驱动电路6控制。驱动电路6生成用于伺服驱动器2的相电压，以便预先给伺服驱动器2施加电压矢量(空间矢量)，所述电压矢量至少在静止的情况下导致转子根据(平行于)所述预给定的空间矢量取向。电压矢量导致形成与空间矢量平行的磁场，通常由转子极产生的激励磁场试图相对于所述磁场取向。
电压矢量通过振幅(电压大小)和空间矢量方向定义。由相电压预定的空间矢量基于控制单元7的位置调节参量L产生。为此，在驱动电路6中可以实现换向方法，所述换向方法通过施加相电压根据换向型式提供空间矢量。
控制单元7与位置侦测器8连接，所述位置侦测器靠近执行元件3设置并且提供关于执行元件3的位置的位置说明S。位置侦测器8的功能可以基于光学的、磁的或者类似的测量方法。通常，位置侦测器8具有一个编码器轮以及一个传感器，所述编码器轮与所述执行元件3耦合，所述传感器检测所述编码器轮的运动并且输出相应的位置变化信号。该位置变化信号然后可以在位置侦测器8中例如通过累加转化成位置说明S。
基于针对执行元件3的位置的位置说明，控制单元7实施位置调整，所述位置调整提供传输至驱动电路6的位置调节参量L作为调节参量。所述位置调整可以根据传统的位置调整基于外部预定的额定位置SS构成并且包括比例部分和/或微分部分和/或积分部分。所述位置调整可以求得或确定一空间矢量作为调节参量，所述空间矢量转换成相电压，以便形成相应定向的磁场。伺服驱动器2的转子根据所述定向的磁场定向。
但是在一个替换的构型中，所述位置调整也可以使施加的空间矢量递增地在振幅和/或方向方面改变，而不必确定一预定所述空间矢量的绝对位置的调节参量。在这种情况下，可以根据由驱动电路6施加的相电压来倒推计算出位置。
控制仪器7此外可以包括校正函数(或校正功能)，所述校正函数通过合适的自适应方法改善对于所述位置调整使用的位置说明S的精度。例如，可以借助于一校正参量实施一校正方法。通过除了位置调节参量L(通过该位置调节参量控制伺服驱动器2)之外也让空间矢量改变的方式，得到校正参量。所述校正参量相应于一积分值，所述积分值由一参量的积分得到，该参量取决于一辅助信号和一来自位置调整的调节参量，所述位置调整在所述控制仪器7中实施。
为了似真度检验或者校正获得的位置说明S，现在设置一方法，下面结合图2的流程图描述该方法。
图2的方法设置了，在步骤S1中首先由位置侦测器8接收位置说明S。在紧接着的步骤S2中，该位置说明S可以通过合适的、可选的校正函数校正。
经校正的位置说明S现在可以在步骤S3中基于实际传输至驱动电路6的位置调节参量L再次被校正或者进行似真度检验，所述位置调节参量确定实际的用于控制伺服驱动器2的空间矢量。这通过以下方式实施，即，给位置调节参量L(该位置调节参量确定所述空间矢量并且该位置调节参量导致伺服驱动器2的电转子位置)分配执行元件3的多个可能的位置，所述多个可能的位置取决于伺服驱动器2的电机的极对数量和传动装置5的传动比。
例如，在上述具有大约90°的执行元件调节可能性和传动装置5(该传动装置给伺服驱动器2的一圈分配20°的执行元件调节)的调节编码器系统中，可以给通过位置调节参量L预定的空间矢量分配执行元件3的10°±1°、30°±1°、50°±1°、70°±1°和90°±1°的可能位置。如果执行元件3的求得的位置说明S相应于29.5°±1.5°，那么通过分配的位置调节参量可以假定执行元件3的30°±1°的位置，因为转子位置与执行元件3位置的对应可以通过刚性的传动装置5单义地进行。
步骤S3或者包括通过位置说明S或者通过校正函数校正过的位置说明S给出的值的似真度检验或者位置说明S可以根据执行元件3的相应分配给通过位置调整提供的位置调节参量L的位置调整或者校正，该位置最相应于位置侦测器8的位置说明S。
这样得到的经校正的或者经似真度检验的位置说明S现在可以用作步骤4中的位置调整的输入参量，由该位置调整通过驱动电路6得出新的位置调节参量L用于控制伺服驱动器2。该方法重复实施，从而一方面通过独立的校正方法持久地校正位置说明S并且另一方面通过实际施加的空间矢量或者在先调整周期的位置调节参量L进行似真度检验或者校正。
Claims (6)
1.一种用于运行调节编码器系统(1)的方法，其中，一执行元件(3)能够通过一伺服驱动器(2)调节，所述伺服驱动器包括旋转的电子换向马达，其中，所述伺服驱动器(2)的转子的电转子位置可被分配给所述执行元件(3)的多个位置，所述方法具有以下步骤：
-基于检测到的关于所述执行元件(3)的位置的位置说明(S)实施位置调整，其中，生成位置调节参量(L)，给所述位置调节参量分配一空间矢量用于控制所述伺服驱动器(3)；
-通过分配给生成的位置调节参量(L)的所述空间矢量对所述位置说明(S)进行似真度检验或者校正；
用一最接近分配给所述空间矢量的转子位置的位置说明来检验为了位置调整而使用的所述位置说明(S)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，校正所述位置说明(S)，其方式是，将为了位置调整而使用的所述位置说明(S)用一最接近分配给所述空间矢量的转子位置的位置说明代替。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，校正所述位置说明(S)，其方式是，给为了位置调整而使用的所述位置说明加载一最接近分配给所述空间矢量的转子位置的位置说明。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，根据一校正函数来校正检测到的位置说明，其中，经校正的检测到的位置说明根据一最接近分配给所述空间矢量的转子位置的位置说明来进一步校正。
5.一种用于运行调节编码器系统(1)的装置，其中，一执行元件(3)能够通过一伺服驱动器(2)调节，所述伺服驱动器包括旋转的电子换向马达，其中，所述伺服驱动器(2)的转子的电转子位置可被分配给所述执行元件(3)的多个位置，其中，该装置构造用于：
-基于检测到的关于所述执行元件(3)的位置的位置说明(S)实施位置调整，其中，生成位置调节参量(L)，给所述位置调节参量分配一空间矢量用于控制所述伺服驱动器(3)；
-通过分配给生成的位置调节参量(L)的所述空间矢量对所述位置说明(S)进行似真度检验或者校正；
-用一最接近分配给所述空间矢量的转子位置的位置说明来检验为了位置调整而使用的所述位置说明(S)。
6.一种调节编码器系统(1)，其包括：
-伺服驱动器(2)，该伺服驱动器包括旋转的电子换向马达；
-执行元件(3)，该执行元件能够通过所述伺服驱动器(2)调节并且与所述伺服驱动器(2)如此耦合，使得所述伺服驱动器(2)的转子的电转子位置可被分配给所述执行元件(3)的多个位置；和
-根据权利要求5所述的装置。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |