CN110581681B - 永磁同步电机位置传感器的零位标定方法、装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种永磁同步电机位置传感器的零位标定方法、装置，其中，方法包括以下步骤：给定q轴电压为u_qm，d轴电压为0；根据位置传感器的位置输出信号和补偿角，分别计算第一转子位置和第二转子位置；分别根据第一转子位置和第二转子位置对dq轴电压进行PARK逆变换，得到相应的u_α2和u_β2、u_α2’和u_β2’；分别获取两种控制下位置传感器的转速输出信号n₀和n_π，和/或，相应的相电流幅值I_s0和I_sπ；根据n₀和n_π，和/或，I_s0和I_sπ调整补偿角θ_c，直至n₀＝n_π，和/或，I_s0＝I_sπ，此时的补偿角为零位标定值。该方法通过第一角度偏移量和第二角度偏移量对应的永磁同步电机的转速和/或相电流幅值获得零位补偿角，无需扭矩传感器，降低了零位标定成本，且保证了精确性。

Description

永磁同步电机位置传感器的零位标定方法、装置

技术领域

本发明涉及电机技术领域，尤其涉及一种永磁同步电机位置传感器的零位标定方法和一种永磁同步电机位置传感器的零位标定装置。

背景技术

近年来，永磁同步电机凭借其效率高、控制性能优越等特点被广泛应用于工业制造和新能源汽车等领域。永磁同步电机在控制过程中需要准确获知转子位置信息，通常采用机械式位置传感器获取，机械式位置传感器在安装过程，需要进行位置传感器的零位标定。

位置传感器零位标定的一般方法是先粗标再精标，在进入精标过程时，先将零位粗标值数作为位置传感器检测信号的补偿值，然后正、反方向拖动电机到一定转速，一边微调补偿值，一边读取扭矩传感器的数值，直至正、反转对应的扭矩传感器数值均接近零，此时该补偿值即为零位精标值。发明专利《用于永磁同步电机零位测量的方法及系统，申请号：201510204274.7》简化了上述过程，仅将电机拖动到设定转速，增大d轴电流，设置q轴电流为零，判断电机的扭矩是否一直维持在零附近，通过动态校正的方式使得电机的零位更加准确。由此可见，相关技术中若要获取精确地零位标定值，电机轴上必须安装扭矩传感器，进而增加了零位标定的成本。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种永磁同步电机位置传感器的零位标定方法，通过第一角度偏移量和第二角度偏移量对应的永磁同步电机的转速和/或相电流幅值获得零位补偿角，无需扭矩传感器，降低了零位标定成本，且保证了精确性。

本发明的第二个目的在于提出一种计算机可读存储介质。

本发明的第三个目的在于提出一种永磁同步电机位置传感器的零位标定装置。

为达上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种永磁同步电机位置传感器的零位标定方法，包括以下步骤：给定q轴电压为u_qm，d轴电压为0；根据位置传感器的位置输出信号和补偿角，分别计算第一角度偏移量对应的第一转子位置和第二角度偏移量对应的第二转子位置，其中，所述位置输出信号的初始值为0，所述补偿角的初始值为零位粗标值；分别根据所述第一转子位置和所述第二转子位置对dq轴电压进行PARK逆变换，得到相应的αβ轴电压u_α2和u_β2、u_α2’和u_β2’；分别根据u_α2和u_β2、u_α2’和u_β2’采用矢量控制技术对永磁同步电机进行控制；分别获取两种控制下所述位置传感器的转速输出信号n₀和n_π，和/或，分别获取两种控制下的三相电流，根据三相电流计算相应的相电流幅值I_s0和I_sπ；根据n₀和n_π，和/或，I_s0和I_sπ调整补偿角θ_c，并返回上述计算第一转子位置和第二转子位置的步骤，直至n₀＝n_π，和/或，I_s0＝I_sπ，此时的补偿角为零位标定值。

根据本发明实施例的永磁同步电机位置传感器的零位标定方法，首先给定q轴电压为u_qm，d轴电压为0，然后分别根据第一转子位置和第二转子位置对dq轴电压进行PARK逆变换，得到相应的αβ轴电压u_α2和u_β2、u_α2’和u_β2’，进而分别根据u_α2和u_β2、u_α2’和u_β2’采用矢量控制技术对永磁同步电机进行控制，最后分别获取两种控制下位置传感器的转速输出信号n₀和n_π，和/或，相电流幅值I_s0和I_sπ，进而根据n₀和n_π，和/或，I_s0和I_sπ调整补偿角θ_c，并返回上述计算第一转子位置和第二转子位置的步骤，直至n₀＝n_π，和/或，I_s0＝I_sπ，，此时的补偿角为零位标定值由此，该方法通过比较第一角度偏移量和第二角度偏移量对应的永磁同步电机的转速和/或相电流幅值来调整补偿角，进而得到零位补偿角，无需扭矩传感器，降低了零位标定成本，且保证了精确性。

另外，根据本发明实施例的永磁同步电机位置传感器的零位标定方法还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，永磁同步电机位置传感器的零位标定方法，还包括：给定α轴电压为u_αm，β轴电压为0，根据α轴电压、β轴电压采用矢量控制技术对永磁同步电机进行控制，读取位置传感器的位置输出信号，作为所述零位粗标值。

根据本发明的一个实施例，根据所述位置传感器的转速输出信号n₀和n_π调整所述补偿角，包括：判断n₀与n_π的大小关系；如果n₀大于n_π，则将当前补偿角减去调整量梯度作为新的补偿角；如果n₀小于n_π，则将当前补偿角加上调整量梯度作为新的补偿角。

根据本发明的一个实施例，根据相电流幅值I_s0和I_sπ调整所述补偿角，包括：判断I_s0与I_sπ的大小关系；如果I_s0小于I_sπ，则将当前补偿角减去调整量梯度作为新的补偿角；如果I_s0大于I_sπ，则将当前补偿角加上调整量梯度作为新的补偿角。

根据本发明的一个实施例，通过如下公式计算所述相电流幅值：

其中，I_s为所述相电流幅值，i_A、i_B和i_C为三相电流。

根据本发明的一个实施例，u_αm、u_qm均小于或等于逆变器直流侧的电源电压。

根据本发明的一个实施例，所述第一转子位置为位置输出信号、补偿角和所述第一角度偏移量的加和，所述第二转子位置为位置输出信号、补偿角和所述第二角度偏移量的加和，其中，所述第一角度偏移量为0rad，所述第二角度偏移量为πrad。

根据本发明的一个实施例，第一所述调整量梯度Δθ_c的取值为π/180rad。

进一步地，本发明第二方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现本发明第一方面实施例提出的永磁同步电机位置传感器的零位标定方法。

本发明实施例的计算机可读存储介质，在其上存储的计算机程序被处理器执行时，能够通过第一角度偏移量和第二角度偏移量对应的永磁同步电机的转速和/或相电流幅值获得零位补偿角，无需扭矩传感器，降低了零位标定成本，且保证了精确性。

为达上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种永磁同步电机位置传感器的零位标定装置，包括：给定单元，用于给定q轴电压为u_qm，d轴电压为0；计算单元，用于根据位置传感器的位置输出信号和补偿角，分别计算第一角度偏移量对应的第一转子位置和第二角度偏移量对应的第二转子位置，其中，所述位置输出信号的初始值为0，所述补偿角的初始值为零位粗标值；PARK逆变换单元，用于根据所述第一转子位置或所述第二转子位置对dq轴电压进行PARK逆变换，得到相应的αβ轴电压u_α2和u_β2、u_α2’和u_β2’；控制单元，用于根据u_α2和u_β2、u_α2’和u_β2’采用矢量控制技术对永磁同步电机进行控制；获取单元，用于获取两种控制下所述位置传感器的转速输出信号n₀和n_π，和/或，获取两种控制下的三相电流，并根据三相电流计算相应的相电流幅值I_s0和I_sπ；调整单元，用于根据n₀和n_π，和/或，I_s0和I_sπ调整补偿角，并将调整后的补偿角发送给所述计算单元，以使所述计算单元根据调整后的补偿角计算第一转子位置和第二转子位置，其中，n₀＝n_π，和/或，I_s0＝I_sπ时的补偿角为零位标定值。

该永磁同步电机位置传感器的零位标定装置，通过第一角度偏移量和第二角度偏移量对应的永磁同步电机的转速和/或相电流幅值获得零位补偿角，无需扭矩传感器，进而得到零位补偿角，降低了零位标定成本，且保证了精确性。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是根据本发明实施例的永磁同步电机位置传感器的零位标定方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的两相静止坐标系α-β和两相旋转坐标系d-q的示意图；

图3是根据本发明一个示例的永磁同步电机位置传感器的零位标定方法的控制框图；

图4是根据本发明一个示例的当前补偿角较实际零位大10°电角度时的转速和相电流幅值波形图；

图5是根据本发明一个示例的当前补偿角较实际零位小10°电角度时的转速和相电流幅值波形图；

图6是根据本发明一个示例的当前补偿角与实际零位相等时的转速和相电流幅值波形图；

图7是根据本发明实施例的永磁同步电机位置传感器的零位标定装置的结构框图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述本发明实施例的永磁同步电机位置传感器的零位标定方法、装置。

图1是根据本发明实施例的永磁同步电机位置传感器的零位标定方法的流程图。

需要说明的是，如图2所示，本发明实施例中可定义两相静止坐标系α-β，可在永磁同步电机转子上建立一个两相旋转坐标系d-q，进而该坐标系d-q与转子同步转动，d轴即为转子磁场的方向，q轴即为垂直于转子磁场的方向。可定义永磁同步电机转子的位置为θ。

如图1所示，该永磁同步电机位置传感器的零位标定方法包括以下步骤：

S101，给定q轴电压为u_qm，d轴电压为0。

具体地，可在永磁同步电机进入零位精标过程时，给q轴施加一定幅值的电压u_qm，即将u_d的值设定为0，将u_q的值设定为u_qm，u_qm可小于或等于逆变器直流侧的电源电压U_dc。

S102，根据位置传感器的位置输出信号θ_d和补偿角θ_c，分别计算第一角度偏移量对应的第一转子位置θ_1r和第二角度偏移量对应的第二转子位置θ_2r，其中，位置输出信号θ_d的初始值为0，补偿角θ_c的初始值为零位粗标值θ_c0。

在一个示例中，可给定α轴电压为u_αm，β轴电压为0，根据α轴电压、β轴电压采用矢量控制技术对永磁同步电机进行控制，读取位置传感器的位置输出信号，作为零位粗标值θ_c0。

具体地，在执行步骤S102之前，可先进行零位粗标，如图3所示，可在进入零位粗标过程时，给α轴施加一定幅值的电压u_αm，β轴电压为0，即将u_α1的值设定为u_αm，将u_β1的值设定为0，此后可将双刀双掷开关S从u_α和u_β接到u_α1和u_β1；根据α轴电压、β轴电压采用SVPWM(Space Vector Pulse Width Modulation，空间矢量脉宽调制)技术通过六路驱动信号D对逆变器进行控制，并接通直流电源U_dc给逆变器供电，以使逆变器根据六路驱动信号D驱动永磁同步电机运行，并在运行过程中读取位置传感器的位置输出信号，将该位置输出信号作为零位粗标值θ_c0，从而获取到零位粗标值θ_c0，零位粗标过程结束。其中，电压u_αm可小于或等于逆变器直流侧的电源电压U_dc。

在零位粗标过程结束后，即可进入零位精标过程，具体而言，在上述步骤S101执行结束后，根据位置传感器的位置输出信号θ_d和补偿角单元输出的补偿角θ_c，分别计算第一角度偏移量对应的第一转子位置θ_1r和第二角度偏移量对应的第二转子位置θ_2r，其中，位置输出信号θ_d的初始值为0，补偿角θ_c的初始值为零位粗标值θ_c0，也就是说，在首次计算时的位置输出信号θ_d为0，补偿角θ_c零位粗标值θ_c0。

S103，分别根据第一转子位置θ_1r和第二转子位置θ_2r对dq轴电压进行PARK逆变换，得到相应的αβ轴电压u_α2和u_β2、u_α2’和u_β2’。

具体地，参照图3，根据第一转子位置θ_1r对q轴电压u_qm、d轴电压0进行PARK逆变换，得到相应的αβ轴电压u_α2和u_β2；根据第二转子位置θ_2r对q轴电压u_qm、d轴电压0进行PARK逆变换，得到相应的αβ轴电压u_α2’和u_β2’。

S104，分别根据u_α2和u_β2、u_α2’和u_β2’采用矢量控制技术对永磁同步电机进行控制。

具体地，参照图3，可通过两种控制方式控制永磁同步电机，第一种：将双刀双掷开关S接到u_α2和u_β2，根据αβ轴电压u_α2和u_β2采用SVPWM技术通过六路驱动信号D对逆变器进行控制，并接通直流电源U_dc给逆变器供电，以使逆变器根据六路驱动信号D驱动永磁同步电机运行；第二种：将双刀双掷开关S接到u_α2’和u_β2’，根据αβ轴电压u_α2’和u_β2’采用SVPWM技术通过六路驱动信号D对逆变器进行控制，并接通直流电源U_dc给逆变器供电，以使逆变器根据六路驱动信号D驱动永磁同步电机运行。

S105，分别获取两种控制下位置传感器的转速输出信号n₀和n_π，和/或，分别获取两种控制下的三相电流，根据三相电流计算相应的相电流幅值I_s0和I_sπ。

在一个示例中，可通过如下公式计算相电流幅值：

其中，I_s为所述相电流幅值，i_A、i_B和i_C为三相电流。

具体地，可在通过第一种控制方式控制永磁同步电机的过程中，获取位置传感器的输出信号n₀，和/或，永磁同步电机的三相电流i_A、i_B和i_C，并通过上述公式计算I_s0；可在通过第二种控制方式控制永磁同步电机的过程中，获取位置传感器的输出信号n_π，和/或，永磁同步电机的三相电流i_A、i_B和i_C，并通过上述公式计算相电流幅值I_sπ。

在该示例中，如上所述，可以直接检测得到三相电流i_A、i_B和i_C，还可以仅检测其中任意两相电流，再通过检测该两相电流计算获得另外一相电流，进而获得三相电流。

S106，n₀和n_π，和/或，I_s0和I_sπ调整补偿角θ_c，并返回上述计算第一转子位置和第二转子位置的步骤，直至n₀＝n_π，和/或，I_s0＝I_sπ，此时的补偿角为零位标定值。

具体地，在获取到传感器的转速输出信号n₀和n_π，和/或，相应的相电流幅值I_s0和I_sπ后，根据n₀和n_π的大小关系，和/或，I_s0和I_sπ的大小关系调整补偿角θ_c，其中，可在补偿角θ_c的初始值θ_c0的基础上更新补偿角，并返回上述步骤S102，根据n₀和n_π，和/或，I_s0和I_sπ调整补偿角θ_c，直至n₀＝n_π，和/或，I_s0＝I_sπ，此时的补偿角θ_c即为零位精标值θ_c1。

总的来说，该实施例的永磁同步位置传感器的零位标定方法，首先，进行传统的零位粗标；然后，进行零位精标，具体而言，在零位精标过程中，分别计算第一角度偏移量对应的第一转子位置和第二角度偏移量对应的第二转子位置，并分别根据第一转子位置和第二转子位置对dq轴电压进行PARK逆变换，得到相应的αβ轴电压u_α2和u_β2、u_α2’和u_β2’，进而分别获取两种控制下位置传感器的转速输出信号n₀和n_π，和/或，相电流幅值I_s0和I_sπ；最后根据n₀和n_π，和/或，I_s0和I_sπ调整补偿角θ_c，并返回上述计算第一转子位置和第二转子位置的步骤，直至n₀＝n_π，和/或，I_s0＝I_sπ，此时的补偿角即为零位标定值。

由此，通过第一角度偏移量和第二角度偏移量对应的永磁同步电机的转速和/或相电流幅值来调整补偿角，进而得到零位补偿角，无需扭矩传感器，降低了零位标定成本，且保证了精确性。

在本发明的一个实施例中，在上述步骤S106中，根据位置传感器的转速输出信号n₀和n_π调整补偿角，包括：判断n₀与n_π的大小关系；如果n₀大于n_π，则将当前补偿角θ_c减去调整量梯度Δθ_c作为新的补偿角；如果n₀小于n_π，则将当前补偿角θ_c加上调整量梯度Δθ_c作为新的补偿角。其中，调整量梯度θ_c的取值可以为π/180rad，即1°电角度。

具体地，如果n₀＞n_π，则说明当前补偿角θ_c大于传感器的实际零位，则将当前补偿角θ_c减去调整量梯度Δθ_c作为新的补偿角，以使新的补偿角更接近实际零位；如果n₀＜n_π，则说明当前补偿角θ_c小于传感器的实际零位，则将当前补偿角θ_c加上调整量梯度Δθ_c作为新的补偿角，以使新的补偿角更接近实际零位。在得到新的补偿角后，可返回步骤S102，以进行后续控制，如此循环，直至n₀＝n_π，此时的补偿角即为精确的零位补偿角，从而完成永磁同步电机位置传感器的零位标定。

在本发明的一个实施例中，在上述步骤S106中，根据相电流幅值I_s0和I_sπ调整补偿角，包括：判断I_s0与I_sπ的大小关系；如果I_s0小于I_sπ，则将当前补偿角减去调整量梯度作为新的补偿角；如果I_s0大于I_sπ，则将当前补偿角加上调整量梯度作为新的补偿角。其中，调整量梯度θ_c的取值可以为π/180rad，即1°电角度。

具体地，如果I_s0＜I_sπ，则说明当前补偿角θ_c大于位置传感器的实际零位，则将当前补偿角θ_c减去调整量梯度Δθ_c作为新的补偿角；如果I_s0＞I_sπ，则说明当前补偿角θ_c小于位置传感器的实际零位，则将当前补偿角θ_c加上调整量梯度Δθ_c作为新的补偿角。在得到新的补偿角后，可返回步骤S102，以进行后续控制，如此循环，直至I_s0＝I_sπ，此时的补偿角即为精确的零位补偿角，从而完成永磁同步电机位置传感器的零位标定。

需要说明的是，可分别通过转速、相电流幅值调节当前补偿角，还可以通过转速和相电流幅值调节当前补偿角。

由此，通过比较第一角度偏移量和第二角度偏移量对应的永磁同步电机的转速和/或相电流幅值来减小或者增加补偿角，以在两者转速相等时得到零位补偿角，该过程无需扭矩传感器即可实现位置传感器的零位标定，降低了零位标定成本，且保证了精确性。

在本发明的一个实施例中，在上述步骤S102中，第一转子位置为位置输出信号、补偿角和第一角度偏移量的加和，第二转子位置为位置输出信号、补偿角和第二角度偏移量的加和，其中，第一角度偏移量为0rad，第二角度偏移量为πrad。

具体地，参照图3，将位置传感器的位置输出信号θ_d、补偿角调整单元输出的补偿角θ_c和第一角度偏移量0rad相加，即得到第一转子位置θ_1r；将位置传感器的位置输出信号θ_d、补偿角调整单元输出的补偿角θ_c和第二角度偏移量πrad相加，即得到第二转子位置θ_2r。由此，在上述步骤S106中每次调整补偿角后，根据调整后的新的补偿角计算第一转子位置和第二转子位置。

其中，第一角度偏移量和第二角度偏移量的差值为πrad即可，例如第一角度偏移量为0rad，第二角度偏移量为πrad。

下面根据图4-图6通过三个仿真验证示例描述在位置传感器的当前补偿角和实际零位不相等时，对电机转速和相电流幅值的影响：

需要说明的是，图4-图6是通过Simulink对永磁同步电机进行建模仿真验证，其中的图(a)对应第一角度偏移量0rad，图(b)对应第二角度偏移量πrad。

示例一：如图4所示，在当前补偿角较实际零位大10°电角度时，将图4(a)和图4(b)中的转速波形进行比对，可知n₀＞n_π；将相电流幅值波形进行比对，可知，I_s0＜I_sπ，此时，需将当前补偿角减去调整量梯度作为新的补偿角，以使补偿角更接近实际零位。

示例二：如图5所示，在当前补偿角较实际零位小10°电角度时，将图5(a)和图5(b)中的转速波形进行比对，可知n₀＜n_π，；将相电流幅值波形进行比对，可知，I_s0＞I_sπ，此时，需将当前补偿角加上调整量梯度作为新的补偿角，以使补偿角更接近实际零位。

示例三：如图6所示，在当前补偿角与实际零位相等时，将图6(a)和图6(b)中的转速波形进行比对，可知n₀＝n_π，；将相电流幅值波形进行比对，可知，I_s0＝I_sπ，此时，当前补偿角即为实际零位。

由上述三个示例可知，补偿角和实际零位不相等时，永磁同步电机在第一角度偏移量0rad和第二角度偏移量πrad下的转速有明显差异，相电流幅值有明显差异，反之，补偿角和实际零位相等时，永磁同步电机在第一角度偏移量0rad和第二角度偏移量πrad下的转速无明显差异，相电流幅值无明显差异。由此，本发明实施例通过比较第一角度偏移量和第二角度偏移量对应的永磁同步电机的转速和/或相电流幅值来减小或者增加补偿角，以得到零位补偿角，具有正确性和有效性。

综上所述，本发明实施例的永磁同步电机位置传感器的零位标定方法，通过第一角度偏移量和第二角度偏移量对应的永磁同步电机的转速和/或相电流幅值获得零位补偿角，无需扭矩传感器，降低了零位标定成本，且保证了正确性和有效性。

进一步地，本发明提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的永磁同步电机位置传感器的零位标定方法。

该计算机可读存储介质，在其上存储的与上述永磁同步电机位置传感器的零位标定方法对应的计算机程序被处理器执行时，能够通过第一角度偏移量和第二角度偏移量对应的永磁同步电机的转速和/或相电流幅值获得零位补偿角，无需扭矩传感器，降低了零位标定成本，且保证了精确性。

图7是根据本发明实施例的永磁同步电机位置传感器的零位标定装置。

如图7所示，该永磁同步电机位置传感器的零位标定装置100包括：给定单元10、计算单元20、PARK逆变换单元30、控制单元40、获取单元50和调整单元60。

其中，给定单元10用于给定q轴电压为u_qm，d轴电压为0；计算单元20用于根据位置传感器的位置输出信号和补偿角，分别计算第一角度偏移量对应的第一转子位置和第二角度偏移量对应的第二转子位置，其中，位置输出信号的初始值为0，补偿角的初始值为零位粗标值；PARK逆变换单元30用于根据第一转子位置或第二转子位置对dq轴电压进行PARK逆变换，得到相应的αβ轴电压u_α2和u_β2、u_α2’和u_β2’；控制单元40用于根据u_α2和u_β2、u_α2’和u_β2’采用矢量控制技术对永磁同步电机PMSM进行控制；获取单元50用于获取两种控制下位置传感器的转速输出信号n₀和n_π，和/或，获取两种控制下的三相电流，并根据三相电流计算相应的相电流幅值I_s0和I_sπ；调整单元60用于根据n₀和n_π，和/或，I_s0和I_sπ调整补偿角，并将调整后的补偿角发送给计算单元20，以使计算单元20根据调整后的补偿角计算第一转子位置和第二转子位置，其中，n₀＝n_π，和/或，I_s0＝I_sπ时的补偿角为零位标定值。

需要说明的是，本发明实施例的永磁同步电机位置传感器的零位标定装置的其他具体实施方式可参见本发明上述永磁同步电机位置传感器的零位标定方法的具体实施方式，此处不再赘述。

本发明实施例的永磁同步电机位置传感器的零位标定装置，通过比较第一角度偏移量和第二角度偏移量对应的永磁同步电机的转速和/或相电流幅值获得零位补偿角，无需扭矩传感器，降低了零位标定成本，且保证了精确性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种永磁同步电机位置传感器的零位标定方法，其特征在于，包括以下步骤：

给定q轴电压为u_qm，d轴电压为0；

根据位置传感器的位置输出信号和补偿角，分别计算第一角度偏移量对应的第一转子位置和第二角度偏移量对应的第二转子位置，其中，所述位置输出信号的初始值为0，所述补偿角的初始值为零位粗标值，所述第一转子位置为位置输出信号、补偿角和所述第一角度偏移量的加和，所述第二转子位置为位置输出信号、补偿角和所述第二角度偏移量的加和，其中，所述第一角度偏移量为0rad，所述第二角度偏移量为πrad；

分别根据所述第一转子位置和所述第二转子位置对dq轴电压进行PARK逆变换，得到相应的αβ轴电压u_α2和u_β2、u_α2’和u_β2’；

分别根据u_α2和u_β2、u_α2’和u_β2’采用矢量控制技术对永磁同步电机进行控制；

分别获取两种控制下所述位置传感器的转速输出信号n₀和n_π，和/或，分别获取两种控制下的三相电流，根据三相电流计算相应的相电流幅值I_s0和I_sπ；

根据n₀和n_π，和/或，I_s0和I_sπ调整补偿角θ_c，并返回上述计算第一转子位置和第二转子位置的步骤，直至n₀＝n_π，和/或，I_s0＝I_sπ，此时的补偿角为零位标定值。

2.如权利要求1所述的永磁同步电机位置传感器的零位标定方法，其特征在于，还包括：

给定α轴电压为u_αm，β轴电压为0，根据α轴电压、β轴电压采用矢量控制技术对永磁同步电机进行控制，读取位置传感器的位置输出信号，作为所述零位粗标值。

3.如权利要求1所述的永磁同步电机位置传感器的零位标定方法，其特征在于，根据所述位置传感器的转速输出信号n₀和n_π调整所述补偿角，包括：

判断n₀与n_π的大小关系；

如果n₀大于n_π，则将当前补偿角减去调整量梯度作为新的补偿角；

如果n₀小于n_π，则将当前补偿角加上调整量梯度作为新的补偿角。

4.如权利要求1所述的永磁同步电机位置传感器的零位标定方法，其特征在于，根据相电流幅值I_s0和I_sπ调整所述补偿角，包括：

判断I_s0与I_sπ的大小关系；

如果I_s0小于I_sπ，则将当前补偿角减去调整量梯度作为新的补偿角；

如果I_s0大于I_sπ，则将当前补偿角加上调整量梯度作为新的补偿角。

5.如权利要求1所述的永磁同步电机位置传感器的零位标定方法，其特征在于，通过如下公式计算所述相电流幅值：

其中，I_s为所述相电流幅值，i_A、i_B和i_C为三相电流。

6.如权利要求1所述的永磁同步电机位置传感器的零位标定方法，其特征在于，u_αm、u_qm均小于或等于逆变器直流侧的电源电压。

7.如权利要求3或4所述的永磁同步电机位置传感器的零位标定方法，其特征在于，第一所述调整量梯度Δθ_c的取值为π/180rad。

8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1-7中任一项所述的永磁同步电机位置传感器的零位标定方法。

9.一种永磁同步电机位置传感器的零位标定装置，其特征在于，包括：

给定单元，用于给定q轴电压为u_qm，d轴电压为0；

计算单元，用于根据位置传感器的位置输出信号和补偿角，分别计算第一角度偏移量对应的第一转子位置和第二角度偏移量对应的第二转子位置，其中，所述位置输出信号的初始值为0，所述补偿角的初始值为零位粗标值，所述第一转子位置为位置输出信号、补偿角和所述第一角度偏移量的加和，所述第二转子位置为位置输出信号、补偿角和所述第二角度偏移量的加和，其中，所述第一角度偏移量为0rad，所述第二角度偏移量为πrad；

PARK逆变换单元，用于根据所述第一转子位置或所述第二转子位置对dq轴电压进行PARK逆变换，得到相应的αβ轴电压u_α2和u_β2、u_α2’和u_β2’；

控制单元，用于根据u_α2和u_β2、u_α2’和u_β2’采用矢量控制技术对永磁同步电机进行控制；

获取单元，用于获取两种控制下所述位置传感器的转速输出信号n₀和n_π，和/或，获取两种控制下的三相电流，并根据三相电流计算相应的相电流幅值I_s0和I_sπ；

调整单元，用于根据n₀和n_π，和/或，I_s0和I_sπ调整补偿角，并将调整后的补偿角发送给所述计算单元，以使所述计算单元根据调整后的补偿角计算第一转子位置和第二转子位置，其中，n₀＝n_π，和/或，I_s0＝I_sπ时的补偿角为零位标定值。

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