CN111464107B - 电机、电机数据解析方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了电机、电机数据解析方法、装置及系统，其中包括：获取磁电阻式旋转位置传感器输出的一对正弦信号和一对余弦信号，并利用一对正弦信号和一对余弦信号，生成正弦差分信号和余弦差分信号；利用正弦差分信号和余弦差分信号，计算幅值、幅值不对称偏差和角度正交偏差；基于幅值、幅值不对称偏差和角度正交偏差，计算偏差补偿后的余弦补偿信号和偏差补偿后的正弦补偿信号；利用偏差补偿后的余弦补偿信号和偏差补偿后的正弦补偿信号确定初始角度值，并利用通过PI调节方式计算速度信号和角度信号。由于磁电阻式旋转位置传感器可以适用于各种工作环境，且，一般不必匹配解码芯片。因此可以电机复杂度较低，且，适用于各种工作环境。

Description

电机、电机数据解析方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及运动伺服控制系统领域，尤其涉及电机、电机数据解析方法、 装置及系统。

背景技术

在运动伺服控制系统中，为了实现对电机的高性能控制，需要获得电机 相对准确的角度信息和速度信息。目前通常采用旋转变压器来获取角度信息， 选用光电编码器来获取速度信息。

但是，旋转变压器作为一种电磁感应式位置传感器，通常需要和解码芯 片搭配使用，导致电机的复杂度较高。光电编码器是一种以光电转换为原理 的位置传感器，通常应用在高精度的定位系统中，不适用于户外及恶劣的工 作环境，适用范围较为限定。

发明内容

鉴于此，本申请提供一种电机、电机数据解析方法、装置及系统，可以 降低电机复杂度，且，适用于各种工作环境。

为了实现上述目的，提供了下述技术特征：

一种电机数据解析方法，包括：

获取磁电阻式旋转位置传感器输出的一对正弦信号和一对余弦信号，并 利用一对正弦信号和一对余弦信号，生成正弦差分信号和余弦差分信号；

利用所述正弦差分信号和余弦差分信号，计算幅值、幅值不对称偏差和 角度正交偏差；

基于幅值、所述幅值不对称偏差和所述角度正交偏差，计算偏差补偿后 的余弦补偿信号和偏差补偿后的正弦补偿信号；

利用偏差补偿后的余弦补偿信号和偏差补偿后的正弦补偿信号确定初始 角度值，并利用通过PI调节方式计算速度信号和角度信号。

可选的，所述利用所述正弦差分信号和余弦差分信号，计算幅值不对称 偏差和角度正交偏差，包括：

计算余弦差分信号V_{X_DIFF}的幅值X_AMP，

其中， V_{X_DIFF_MAX}是历史存储多个V_{X_DIFF}信号中的最大信号，V_{X_DIFF_MIN}是指历史存储多个V_{X_DIFF}信号中的最小信号；

计算正弦差分信号V_{Y_DIFF}的幅值Y_AMP，

其中， V_{Y_DIFF_MAX}是历史存储多个V_{Y_DIFF}信号中的最大信号，V_{Y_DIFF_MIN}是指历史存储多个V_{Y_DIFF}信号中的最小信号；

计算V_{X_DIFF}的幅值不对称偏差X_OFFSET，

计算V_{Y_DIFF}的幅值不对称偏差Y_OFFSET，

计算角度偏差角度正交偏差

其中，

V_{X_DIFF_45}是 指V_{X_DIFF}信号在45°时的大小，V_{Y_DIFF_45}是指V_{Y_DIFF}信号在45°时的大小。

可选的，所述基于幅值、所述幅值不对称偏差和所述角度正交偏差，计 算偏差补偿后的余弦补偿信号和偏差补偿后的正弦补偿信号，包括：

计算偏差补偿后的余弦补偿信号V_{X_DIFFAF}，

计算偏差补偿后的正弦补偿信号V_{Y_DIFFAF}：

可选的，所述利用偏差补偿后的余弦补偿信号和偏差补偿后的正弦补偿 信号确定初始角度值，并利用通过PI调节方式计算速度信号和角度信号，包 括：

利用偏差补偿后的余弦补偿信号和偏差补偿后的正弦补偿信号计算得到 正切补偿信号，并通过反正切查表获得初始角度值；

初始角度值与跟踪角度值的差值，作为PI调节器的输入信号，形成角度 跟踪回路，PI调节器的输出结果是初始速度信号；

对初始速度信号进行低通滤波操作，获得电机速度信号；

对初始速度信号进行积分获得角度信号。

一种电机数据解析装置，包括：

获取单元，用于获取磁电阻式旋转位置传感器输出的一对正弦信号和一 对余弦信号，并利用一对正弦信号和一对余弦信号，生成正弦差分信号和余 弦差分信号；

第一计算单元，用于利用所述正弦差分信号和余弦差分信号，计算幅值、 幅值不对称偏差和角度正交偏差；

第二计算单元，用于基于幅值、所述幅值不对称偏差和所述角度正交偏 差，计算偏差补偿后的余弦补偿信号和偏差补偿后的正弦补偿信号；

第三计算单元，用于利用偏差补偿后的余弦补偿信号和偏差补偿后的正 弦补偿信号确定初始角度值，并利用通过PI调节方式计算速度信号和角度信 号。

可选的，所述第一计算单元，具体包括：

计算幅值单元，用于计算余弦差分信号V_{X_DIFF}的幅值X_AMP，

其中，V_{X_DIFF_MAX}是历史存储多个V_{X_DIFF}信号中的 最大信号，V_{X_DIFF_MIN}是指历史存储多个V_{X_DIFF}信号中的最小信号；

计算正弦 差分信号V_{Y_DIFF}的幅值Y_AMP，

其中，V_{Y_DIFF_MAX}是 历史存储多个V_{Y_DIFF}信号中的最大信号，V_{Y_DIFF_MIN}是指历史存储多个V_{Y_DIFF}信号中的最小信号；

计算不对称偏差单元，用于计算V_{X_DIFF}的幅值不对称偏差X_OFFSET，

计算V_{Y_DIFF}的幅值不对称偏差Y_OFFSET，

计算角度正交偏差单元，用于计算角度偏差角度正交偏差

其中，

V_{X_DIFF_45}是指V_{X_DIFF}信号在45°时的大小， V_{Y_DIFF_45}是指V_{Y_DIFF}信号在45°时的大小。

可选的所述第二计算单元，包括：

计算余弦偏差单元，用于计算偏差补偿后的余弦补偿信号V_{X_DIFFAF}：

计算正弦偏差单元，用于计算偏差补偿后的正弦补偿信号V_{Y_DIFFAF}：

可选的，所述第三计算单元，包括：

查表单元，用于利用偏差补偿后的余弦补偿信号和偏差补偿后的正弦补 偿信号计算得到正切补偿信号，并通过反正切查表获得初始角度值；

PI调节单元，用于初始角度值与跟踪角度值的差值，作为PI调节器的输 入信号，形成角度跟踪回路，PI调节器的输出结果是初始速度信号；

滤波单元，用于对初始速度信号进行低通滤波操作，获得电机速度信号；

积分单元，用于对初始速度信号进行积分获得角度信号。

一种电机数据解析系统，包括：

磁电阻式旋转位置传感器，用于输出一对正弦信号和一对余弦信号至控 制器；

控制器，用于获取磁电阻式旋转位置传感器输出的一对正弦信号和一对 余弦信号，并利用一对正弦信号和一对余弦信号，生成正弦差分信号和余弦 差分信号；利用所述正弦差分信号和余弦差分信号，计算幅值、幅值不对称 偏差和角度正交偏差；基于幅值、所述幅值不对称偏差和所述角度正交偏差， 计算偏差补偿后的余弦补偿信号和偏差补偿后的正弦补偿信号；利用偏差补 偿后的余弦补偿信号和偏差补偿后的正弦补偿信号确定初始角度值，并利用 通过PI调节方式计算速度信号和角度信号。

一种电机，包括：电机定子、电机转子以及与电机转子连接的磁电阻式 旋转位置传感器；其中，磁电阻式旋转位置传感器包括：

与电机转子的轴心固定连接的H型磁环；以及，

与H型磁环电磁匹配的磁电阻敏感元件，敏感元件为T型结构，且突出 侧端部插入H型磁环中间位置，另一端固定于箱体的侧壁。

通过以上技术手段，可以实现以下有益效果：

本申请中采用磁电阻式旋转位置传感器输出的一对正弦信号和余弦信号 来进一步计算电机数据，由于磁电阻式旋转位置传感器可以适用于各种工作 环境，由于磁电阻式的旋转位置传感器一般不必匹配解码芯片。因此可以电 机复杂度较低，且，适用于各种工作环境。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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为本申请实施例公开的一种电机的结构示意图；

图2为本申请实施例公开的一种电机数据解析系统的结构图；

图3为本申请实施例公开的一种电机数据解析方法的流程图；

图4为本申请实施例一对正弦信号和一对余弦信号于理想情况曲线；

图5为本申请实施例公开的角度跟踪的原理图；

图6为本申请实施例公开的偏差补偿前正弦信号和余弦信号，以及，偏 差补偿后的正弦信号和余弦信号的波形；

图7为本申请实施例公开的幅值增益偏差、幅值不对称偏差和角度正交 偏差的图示；

图8为本申请实施例角度信号的偏差示意图；

图9为本申请实施例公开速度信号偏差的示意图；

图10为本申请实施例公开电机数据解析装置的结构图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而 不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

参见图1，本申请提供了一种电机实施例。

电机包括电机定子1、电机转子2以及与电机转子2连接的磁电阻式旋转 位置传感器3(虚线框)。磁电阻式旋转位置传感器3包括：

与电机转子2的轴心固定连接的H型磁环31；以及，

与H型磁环31电磁匹配的磁电阻敏感元件32，敏感元件为T型结构， 且突出侧端部插入H型磁环中间位置，另一端固定于箱体的侧壁。

申请人在研究过程中发现可以适用于各种工作环境的磁电阻式旋转位置 传感器，其磁电阻敏感元件通常采用各向异性磁电阻传感器(Anisotropic MagnetoResistance Sensor，简称AMR传感器)和巨磁电阻传感器(Giant MagnetoResistanceSensor，简称GMR传感器)等；因此，磁电阻式的旋转位 置传感器一般不必匹配解码芯片。因此可以电机复杂度较低，且，适用于各 种工作环境。

本申请提供了一种电机数据解析系统，应用于图1所示的电机。参见图2， 电机数据解析系统包括：

控制器100，以及，与控制器100相连的磁电阻式旋转位置传感器200。

磁电阻式旋转位置传感器200，用于发送一对正弦信号和一对余弦信号至 控制器100。

控制器100，用于接收一对正弦信号和一对余弦信号，并基于一对正弦信 号和一对余弦信号计算角度信息和速度信息。

下面实施例将对控制器100基于一对正弦信号和一对余弦信号计算角度 信息和速度信息进行详细说明。

本申请提供了一种电机数据解析方法，应用于图2所示的电机数据解析 系统的控制器。参见图3，电机数据解析方法包括以下步骤：

步骤S301：获取一对正弦信号和一对余弦信号。

随着电机转子的位置变化，磁电阻式旋转位置传感器输出一对正弦信号 和一对余弦信号至控制器。

参见图4为一对正弦信号和一对余弦信号于理想情况下曲线。其中，X 轴方向对应一对余弦信号，为了便于描述采用COS_P和COS_N表示。Y轴 方向对应一对正弦信号，为了便于描述采用SIN_P和SIN_N表示。

磁电阻式旋转位置传感器输出一对正弦信号和一对余弦信号为模拟信 号，为了便于后续处理，控制器将一对正弦信号和一对余弦信号转换为数字 信号。

为了便于区分，数字量的一对余弦信号采用V_{COS_P}和V_{COS_N}表示；数字 量的一对正弦信号采用V_{SIN_P}和V_{SIN_N}表示。

步骤S302：生成正弦差分信号和余弦差分信号。

余弦差分信号采用V_{X_DIFF}表示，V_{X_DIFF}＝V_{COS_P}-V_{COS_N}。

正弦差分信号采用V_{Y_DIFF}表示，V_{Y_DIFF}＝V_{SIN_P}-V_{SIN_N}。

余弦差分信号经由一对余弦信号相减后获得，所以余弦差分信号中携带 有角度信息。同理，正弦差分信号由正弦信号相减后获得，所以正弦差分信 号中也携带有角度信息。

步骤S303：计算幅值、幅值不对称偏差和角度正交偏差。

在电机中磁电阻式旋转位置传感器的安装位置不可避免的会有偏差，这 导致磁电阻式旋转位置传感器输出一对余弦信号和一对正弦信号可能带有偏 差，进一步导致正弦差分信号和余弦差分信号也可能带有偏差：幅值不对称 偏差和角度正交偏差。

(1)计算V_{X_DIFF}和V_{Y_DIFF}的幅值。

V_{X_DIFF}的幅值采用X_AMP表示；

V_{Y_DIFF}的幅值采用Y_AMP表示；

由于实际波形有可能因为参考电压的不一致等因素引起直流偏置，而交 流信号的幅值是不考虑直流偏置的，所以计算幅值时要采用最大信号减去最 小信号，以便将直流偏执的因素删除。最大信号减去最小信号是幅值的两倍， 所以需要除以2获得幅值。

其中，V_{X_DIFF_MAX}是历史存储多个V_{X_DIFF}信号中的最大信号；V_{X_DIFF_MIN}是 指历史存储多个V_{X_DIFF}信号中的最小信号；

V_{Y_DIFF_MAX}是历史存储多个V_{Y_DIFF}信号中的最大信号；V_{Y_DIFF_MIN}是指历史 存储多个V_{Y_DIFF}信号中的最小信号。

(2)计算幅值不对称偏差。

V_{X_DIFF}的幅值不对称偏差采用X_OFFSET表示；

V_{Y_DIFF}的幅值不对称偏差采用Y_OFFSET表示；

幅值不对称偏差是指交流信号上下不对称的偏差，即为上文所述直流偏 置，最大信号与最小信号两者相加即可将正负幅值相减，余下2倍的直流偏 差，也即幅值不对称偏差。

(3)计算角度正交偏差

角度正交偏差

其中，

V_{X_DIFF_45}是指V_{X_DIFF}信号在45°时的大小；

V_{Y_DIFF_45}是指V_{Y_DIFF}信号在45°时的大小；

V_{X_DIFF_135}是指V_{X_DIFF}信号在135°时的大小；

V_{Y_DIFF_135}是指V_{Y_DIFF}信号在135°时的大小。

步骤S304：基于幅值、幅值不对称偏差和角度正交偏差，计算偏差补偿 后的余弦补偿信号和正弦补偿信号。

补偿后的余弦差分信号采用V_{X_DIFFAF}表示；

对于X方向而言，余弦差分信号V_{X_DIFF}减去幅值不对称偏差X_OFFSET，再除 以幅值，即为标准的幅值为1的余弦信号。

补偿后的正弦差分信号V_{Y_DIFFAF}表示；

步骤S305：利用偏差补偿后的余弦补偿信号和偏差补偿后的正弦补偿信 号确定初始角度值，并利用通过PI调节方式计算速度信号和角度信号。

参见图5，为角度跟踪的原理图。

S1：根据余弦补偿信号和正弦补偿信号计算得到正切补偿信号，并通过 反正切查表获得初始角度值。

S2：初始角度值与跟踪角度值的差值，作为PI调节器的输入信号，形成 角度跟踪回路，PI调节器的输出结果是初始速度信号。

S3：对初始速度信号进行低通滤波操作，获得电机速度信号。

滤波的目的是减小初始转速信号中的高频噪声，此处为低通滤波，带宽 可以具有较大范围。

S4：对初始速度信号进行积分获得角度信号。通过上述技术特征可知得 知本申请具有如下有益效果：

本申请中采用磁电阻式旋转位置传感器输出的一对正弦信号和余弦信号 来进一步计算电机数据，由于磁电阻式旋转位置传感器可以适用于各种工作 环境，由于磁电阻式的旋转位置传感器一般不必匹配解码芯片。因此可以电 机复杂度较低，且，适用于各种工作环境。

本申请的申请人，针对上述方案进行试验，获得试验结果。

(1)在给定旋变转速为240RPM情况下，假设差分后正弦信号幅值为1， 幅值不对称偏差为0；余弦信号幅值为1.2，幅值不对称偏差为-0.1；正交偏差 角为0.1弧度，对应的sinφ和cosφ分别为0.0998和0.995。

偏差补偿前正弦信号和余弦信号，以及，偏差补偿后的正弦信号和余弦 信号的波形如图6所示；从图6可以看出，相比于补偿前正弦信号和余弦信 号，补偿后的信号的增益偏差、幅值不对称偏差和正交偏差基本可以消除。

通过信号偏差计算算法，可以计算到X_AMP为1.2，Y_AMP为1；X_OFFSET为 -0.1，Y_OFFSET为0；sinφ为0.09，cosφ为0.996，对应的φ为0.09弧度，如 图7所示。

(2)输出角度信息和速度信息

在0.1s转速从0加速至2500RPM，再从2500RPM减速至-2500RPM，再 从-2500RPM加速至0的过程中，其中加速斜率为2500RPM/S。

参见图8，磁电阻式旋转位置传感器的真实速度和电机数据解析系统的速 度，以及，两者之间的偏差；从图8中可以看出，在整个过程中转速偏差小 于+/-25RPM。

参见图9，磁电阻式旋转位置传感器的真实角度和电机数据解析系统角度 及两者之间的偏差；从图9可以看出，在整个过程中转速偏差小于+/-1.5Deg。

参见图10，本申请提供了电机数据解析装置，包括：

获取单元11，用于获取磁电阻式旋转位置传感器输出的一对正弦信号和 一对余弦信号，并利用一对正弦信号和一对余弦信号，生成正弦差分信号和 余弦差分信号；

第一计算单元12，用于利用所述正弦差分信号和余弦差分信号，计算幅 值、幅值不对称偏差和角度正交偏差；

第二计算单元13，用于基于幅值、所述幅值不对称偏差和所述角度正交 偏差，计算偏差补偿后的余弦补偿信号和偏差补偿后的正弦补偿信号；

第三计算单元14，用于利用偏差补偿后的余弦补偿信号和偏差补偿后的 正弦补偿信号确定初始角度值，并利用通过PI调节方式计算速度信号和角度 信号。

其中，所述第一计算单元12，具体包括：

计算幅值单元121，用于计算余弦差分信号V_{X_DIFF}的幅值X_AMP，

其中，V_{X_DIFF_MAX}是历史存储多个V_{X_DIFF}信号中的 最大信号，V_{X_DIFF_MIN}是指历史存储多个V_{X_DIFF}信号中的最小信号；

计算正弦 差分信号V_{Y_DIFF}的幅值Y_AMP，

其中，V_{Y_DIFF_MAX}是 历史存储多个V_{Y_DIFF}信号中的最大信号，V_{Y_DIFF_MIN}是指历史存储多个V_{Y_DIFF}信号中的最小信号；

计算不对称偏差单元122，用于计算V_{X_DIFF}的幅值不对称偏差X_OFFSET，

计算V_{Y_DIFF}的幅值不对称偏差Y_OFFSET，

计算角度正交偏差单元，用于计算角度偏差角度正交偏差

其中，

V_{X_DIFF_45}是指V_{X_DIFF}信号在45°时的大小， V_{Y_DIFF_45}是指V_{Y_DIFF}信号在45°时的大小。

其中，所述第二计算单元13，包括：

计算余弦偏差单元131，用于计算偏差补偿后的余弦补偿信号V_{X_DIFFAF}：

计算正弦偏差单元132，用于计算偏差补偿后的正弦补偿信号V_{Y_DIFFAF}：

其中，所述第三计算单元14，包括：

查表单元141，用于利用偏差补偿后的余弦补偿信号和偏差补偿后的正弦 补偿信号计算得到正切补偿信号，并通过反正切查表获得初始角度值；

PI调节单元142，用于初始角度值与跟踪角度值的差值，作为PI调节器 的输入信号，形成角度跟踪回路，PI调节器的输出结果是初始速度信号；

滤波单元143，用于对初始速度信号进行低通滤波操作，获得电机速度信 号；

积分单元144，用于对初始速度信号进行积分获得角度信号。

关于电机数据解析装置的详细执行过程，可以参见电机数据解析方法对 应的实施例，在此不再赘述。

本实施例方法所述的功能如果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设备可读取存储介质中。基于这样 的理解，本申请实施例对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可 以以软件产品的形式体现出来，该软件产品存储在一个存储介质中，包括若 干指令用以使得一台计算设备(可以是个人计算机，服务器，移动计算设备 或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述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(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可 以存储程序代码的介质。

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。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用 本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易 见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下， 在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例， 而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种电机数据解析方法，其特征在于，包括：

获取磁电阻式旋转位置传感器输出的一对正弦信号和一对余弦信号，并利用一对正弦信号和一对余弦信号，生成正弦差分信号和余弦差分信号；

利用所述正弦差分信号和余弦差分信号，计算幅值、幅值不对称偏差和角度正交偏差；

基于幅值、所述幅值不对称偏差和所述角度正交偏差，计算偏差补偿后的余弦补偿信号和偏差补偿后的正弦补偿信号；

利用偏差补偿后的余弦补偿信号和偏差补偿后的正弦补偿信号确定初始角度值，并利用通过PI调节方式计算速度信号和角度信号；

所述利用所述正弦差分信号和余弦差分信号，计算幅值不对称偏差和角度正交偏差，包括：

计算余弦差分信号V_{X_DIFF}的幅值X_AMP，

其中，V_{X_DIFF_MAX}是历史存储多个V_{X_DIFF}信号中的最大信号，V_{X_DIFF_MIN}是指历史存储多个V_{X_DIFF}信号中的最小信号；

计算正弦差分信号V_{Y_DIFF}的幅值Y_AMP，

其中，V_{Y_DIFF_MAX}是历史存储多个V_{Y_DIFF}信号中的最大信号，V_{Y_DIFF_MIN}是指历史存储多个V_{Y_DIFF}信号中的最小信号；

计算V_{X_DIFF}的幅值不对称偏差X_OFFSET，

计算V_{Y_DIFF}的幅值不对称偏差Y_OFFSET，

计算角度偏差角度正交偏差

其中，

V_{X_DIFF_45}是指V_{X_DIFF}信号在45°时的大小，V_{Y_DIFF_45}是指V_{Y_DIFF}信号在45°时的大小。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于幅值、所述幅值不对称偏差和所述角度正交偏差，计算偏差补偿后的余弦补偿信号和偏差补偿后的正弦补偿信号，包括：

计算偏差补偿后的余弦补偿信号V_{X_DIFFAF}，

计算偏差补偿后的正弦补偿信号V_{Y_DIFFAF}：

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述利用偏差补偿后的余弦补偿信号和偏差补偿后的正弦补偿信号确定初始角度值，并利用通过PI调节方式计算速度信号和角度信号，包括：

利用偏差补偿后的余弦补偿信号和偏差补偿后的正弦补偿信号计算得到正切补偿信号，并通过反正切查表获得初始角度值；

初始角度值与跟踪角度值的差值，作为PI调节器的输入信号，形成角度跟踪回路，PI调节器的输出结果是初始速度信号；

对初始速度信号进行低通滤波操作，获得电机速度信号；

对初始速度信号进行积分获得角度信号。

4.一种电机数据解析装置，其特征在于，包括：

获取单元，用于获取磁电阻式旋转位置传感器输出的一对正弦信号和一对余弦信号，并利用一对正弦信号和一对余弦信号，生成正弦差分信号和余弦差分信号；

第一计算单元，用于利用所述正弦差分信号和余弦差分信号，计算幅值、幅值不对称偏差和角度正交偏差；

第二计算单元，用于基于幅值、所述幅值不对称偏差和所述角度正交偏差，计算偏差补偿后的余弦补偿信号和偏差补偿后的正弦补偿信号；

第三计算单元，用于利用偏差补偿后的余弦补偿信号和偏差补偿后的正弦补偿信号确定初始角度值，并利用通过PI调节方式计算速度信号和角度信号；

所述第一计算单元，具体包括：

计算幅值单元，用于计算余弦差分信号V_{X_DIFF}的幅值X_AMP，

其中，V_{X_DIFF_MAX}是历史存储多个V_{X_DIFF}信号中的最大信号，V_{X_DIFF_MIN}是指历史存储多个V_{X_DIFF}信号中的最小信号；

计算正弦差分信号V_{Y_DIFF}的幅值Y_AMP，

其中，V_{Y_DIFF_MAX}是历史存储多个V_{Y_DIFF}信号中的最大信号，V_{Y_DIFF_MIN}是指历史存储多个V_{Y_DIFF}信号中的最小信号；

计算不对称偏差单元，用于计算V_{X_DIFF}的幅值不对称偏差X_OFFSET，

计算V_{Y_DIFF}的幅值不对称偏差Y_OFFSET，

计算角度正交偏差单元，用于计算角度偏差角度正交偏差

其中，

V_{X_DIFF_45}是指V_{X_DIFF}信号在45°时的大小，V_{Y_DIFF_45}是指V_{Y_DIFF}信号在45°时的大小。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第二计算单元，包括：

计算余弦偏差单元，用于计算偏差补偿后的余弦补偿信号V_{X_DIFFAF}：

计算正弦偏差单元，用于计算偏差补偿后的正弦补偿信号V_{Y_DIFFAF}：

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第三计算单元，包括：

查表单元，用于利用偏差补偿后的余弦补偿信号和偏差补偿后的正弦补偿信号计算得到正切补偿信号，并通过反正切查表获得初始角度值；

PI调节单元，用于初始角度值与跟踪角度值的差值，作为PI调节器的输入信号，形成角度跟踪回路，PI调节器的输出结果是初始速度信号；

滤波单元，用于对初始速度信号进行低通滤波操作，获得电机速度信号；

积分单元，用于对初始速度信号进行积分获得角度信号。

7.一种电机数据解析系统，其特征在于，包括：

磁电阻式旋转位置传感器，用于输出一对正弦信号和一对余弦信号至控制器；

控制器，用于获取磁电阻式旋转位置传感器输出的一对正弦信号和一对余弦信号，并利用一对正弦信号和一对余弦信号，生成正弦差分信号和余弦差分信号；利用所述正弦差分信号和余弦差分信号，计算幅值、幅值不对称偏差和角度正交偏差；基于幅值、所述幅值不对称偏差和所述角度正交偏差，计算偏差补偿后的余弦补偿信号和偏差补偿后的正弦补偿信号；利用偏差补偿后的余弦补偿信号和偏差补偿后的正弦补偿信号确定初始角度值，并利用通过PI调节方式计算速度信号和角度信号；

其中，所述利用所述正弦差分信号和余弦差分信号，计算幅值不对称偏差和角度正交偏差，包括：

计算余弦差分信号V_{X_DIFF}的幅值X_AMP，

其中，V_{X_DIFF_MAX}是历史存储多个V_{X_DIFF}信号中的最大信号，V_{X_DIFF_MIN}是指历史存储多个V_{X_DIFF}信号中的最小信号；

计算正弦差分信号V_{Y_DIFF}的幅值Y_AMP，

其中，V_{Y_DIFF_MAX}是历史存储多个V_{Y_DIFF}信号中的最大信号，V_{Y_DIFF_MIN}是指历史存储多个V_{Y_DIFF}信号中的最小信号；

计算V_{X_DIFF}的幅值不对称偏差X_OFFSET，

计算V_{Y_DIFF}的幅值不对称偏差Y_OFFSET，

计算角度偏差角度正交偏差

其中，

V_{X_DIFF_45}是指V_{X_DIFF}信号在45°时的大小，V_{Y_DIFF_45}是指V_{Y_DIFF}信号在45°时的大小。

8.一种电机，其特征在于，包括：电机定子、电机转子以及与电机转子连接的磁电阻式旋转位置传感器；其中，磁电阻式旋转位置传感器包括：

与电机转子的轴心固定连接的H型磁环；以及，

与H型磁环电磁匹配的磁电阻敏感元件，敏感元件为T型结构，且突出侧端部插入H型磁环中间位置，另一端固定于箱体的侧壁；使得可以通过权利要求1-3任一项所述电机数据解析方法，计算得到所述电机的速度信号和角度信号。

Images