CN111937293A - 用于控制多相电机的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于控制多相致动器的方法，该方法包括：向每个相位供应周期性变化的电压，该电压具有间隔Pi的周期性序列，该间隔Pi具有恒定的持续时间和幅值An,i，其中，n对应于相位的序号，并且i对应于间隔的序号；确定致动器转子的目标位置PCi，以限定正弦电压包络线，所述致动器还包括可移动构件、配备有电线圈的定子、以及检测所述可移动构件相对于所述定子的机械位置的传感器、以及微控制器。该微控制器在时间T传感器处确定所述机械构件的机械位置，该微控制器在所述时间T传感器的每个时间T传感器处计算机械位置与对应于间隔Pi的目标位置PCi之间的差异，并且该微控制器根据所述差异计算系数k，微控制器通过系数k对施加至所述相位的电力供应的幅值进行加权，以向所述相位供应加权的幅值电压An,i*k。
Description
技术领域
本发明涉及由微控制器以步进模式控制的多相无刷致动器的领域。本发明涉及旋转致动器和线性致动器两者。
以非限制的方式，本发明涉及用于流体控制的致动器的领域，该流体可以是制冷剂或者可以不是制冷剂。
这样的致动器通常包括设置有永磁体的转子，该转子通过由电力电子设备控制的一组线圈产生的磁场来移动。每个线圈是否被供电限定了转子相对于定子的相对位置。
全步式步进马达具有有限数目的离散位置(通常与定子上的磁极的位置一样多)，但是成比例控制的步进马达可以提高精度。由于马达在两个步之间具有多个平衡位置，因此使用术语“微步”。在本专利中，术语“步”将可互换地指定为全步或“微步”。
背景技术
在现有技术中已知美国专利US2013043822，并且该美国专利描述了用于利用位置反馈设备控制步进马达的技术方案，该位置反馈设备具有马达轴的每圈200步的分辨率能力，用于步偏移检测和马达步恢复。周期性且循环地计算位置偏差，从对应的指令位置减去返回位置，以隐含地确定马达的负载角度和操作状态，负载角度限定为磁通势的最大值与转子的直轴(通常称为“d轴”)之间的角度，也就是由马达的卷绕定子产生的磁场矢量与转子的磁场矢量之间的角度差。
如果负载角度在设定的允许值范围内，则无需调节即可保持步进马达的沿着编程轨迹的正常操作。然而，负载角度超过该范围的极限则表明发生了失步，并且系统控制器启动一个动作来恢复失去的马达步，以恢复同步。
专利申请US2008100249描述了控制步进马达的旋转的另一示例，包括以下步骤：
-在所述马达的旋转期间，连续地确定定子场相对于步进马达内的转子的旋转位置；以及
-当超过第一预定量并且所述转子滞后于所述定子场时，延迟所述定子场的旋转，以使所述马达的性能最佳。
专利US5029264描述了用于移动托架的步进马达的应用；
-检测装置，该检测装置用于检测所述步进马达的转子的角度位置，该检测装置产生针对所述转子的每个预定的旋转角度的脉冲信号。
-控制装置，该控制装置用于对来自所述检测装置的脉冲信号进行计数，根据通过所述控制装置计数的脉冲信号检测所述托架的位置，传送用于启动及停止所述托架的控制信号，以及传送初始化信号；
-电流切换装置，该电流切换装置用于对来自所述检测装置的脉冲信号进行计数，并且根据通过所述电流改变装置计数的脉冲信号来改变供应至所述步进马达的线圈的励磁电流，以执行闭环控制，电流切换装置还响应于来自所述控制装置的初始化信号来执行所述步进马达的步进马达驱动，所述电流改变装置使所述转子处于稳定位置并且使计数值返回到基准值，响应于来自所述控制装置的启动控制信号来启动励磁电流改变控制，并且响应于来自所述控制装置的停止指令来停止励磁电流改变控制。
JP2007259568公开了一种具有微步功能的步进马达驱动设备，在该步进马达驱动设备中，每当施加外部驱动脉冲并且对基本步角度进行分段时，正弦电流就流过马达绕组。该驱动设备包括：角度检测器，该角度检测器用于检测转子的旋转角度；运动控制器，该运动控制器从外部控制脉冲和转子的旋转角度计算励磁角度；逆变器，该逆变器用于驱动步进马达；电流控制器，该电流控制器用于控制步进马达的电流；电流检测器，该电流检测器用于检测马达电流；以及电流指令发生器，该电流指令发生器用于产生电流幅值指令。驱动装置形成为使得在马达停止的情况下由电流指令发生器产生两个不同的电流指令时使用与所获得的角度检测器的输出改变有关的信息来校正角度指令。
现有技术的缺点
现有技术的技术方案在某些情况下特别是在致动器已经达到停止时导致相对较高的电流消耗，并且导致超过控制位置所需的电能水平。
现有技术的技术方案不能动态且连续地调节供应至定子部分的电流，从而不能根据施加至转子的瞬时负载来使所述电流最小化。这种不能根据负载而进行的调节意味着更大的能量消耗以及由定子线圈的焦耳效应的引起的自发热，从而损害所述马达的性能。
专利US8810187B2提出了周期性地监测转子的运动，以验证是否遵守控制步骤，但是没有设置负载角度的任何连续监测。此外，它不会动态地修改在每个步骤中所注入的电流的幅值。
专利US2008100249对运动速度而不是电流进行校正。
专利US5029264涉及步进马达的需要PID控制器的BLDC控制，PID控制器需要进行大量计算并且能够产生设定点超限。
专利JP2007259568提出了测量转子的位置，以改变步进控制相位，但是不改变电流的幅值。
发明内容
本发明涉及用于控制多相致动器的方法，该方法包括向每个相位供应周期性变化的电压，该电压具有步(pas)Pi的周期性序列，步Pi具有恒定的持续时间和幅值An,i，其中，n对应于相位的序号(例如，三相马达具有3个相位序号)，并且i对应于步的序号(rang)(例如，每个电周期的48步控制具有48个序号)，确定致动器的转子的目标位置PCi，以限定正弦电压包络线，所述致动器还包括可移动构件、配备有电线圈的定子、以及检测所述可移动构件相对于所述定子的机械位置的传感器、以及微控制器，其特征在于：
·所述微控制器在时间T传感器处确定所述机械构件的机械位置；
·所述微控制器在所述时间T传感器的每个时间T传感器处计算所述机械位置与对应于步Pi的目标位置PCi之间的差异，并且所述微控制器根据所述差异计算系数k；
·所述微控制器通过系数k对施加至所述相位的电力供应的幅值进行加权，以向所述相位供应加权的幅值电压An,i*k(An,i乘以k)。
在本发明中，可以考虑的是，向马达的每个相位供应根据脉冲宽度调制(PWM)的电压。所讨论的系数k是修改占空比并且因此修改施加至每个相位的电压的平均水平的系数。
与现有技术相比，此处提出的技术方案的优势在于：控制的动态范围；在每个时间T传感器处调节至移动构件的实际位置；以及即使在零速度或降低速度下也能操作的能力，该原理独立于该速度。
根据优选实施方式，该方法包括所述机械构件的机械位置的针对步Pi的至少一个获取时间T传感器，更优选地，包括至少四个获取时间T传感器。
所述系数k可以与所述机械位置和对应于步Pi的目标位置PCi之间的差异成比例，但是可以使用任何其他数学函数。
本发明将优选地用于作为致动器的转子的可移动构件，以避免被由机械间隙引起的误差所阻碍，但是所述可移动构件也可以通过转子经由运动转换构件来移动。
在一个实施方式中，所述转子可以移动通过多圈。该运动是螺旋形的，并且圈的相对于初始位置的序号通过由二维磁传感器传送的信号的范数来确定。在这种情况下，将圈的序号与先前记录的值进行比较。
在另一实施方式中，该方法包括校准步，该校准步包括：控制可移动构件到机械止动的运动；以及通过所述系数k达到阈值k阈值来检测锁定；以及在存储器中记录与达到的该阈值相对应的步Pi作为所述可移动构件的基准P0。
在另一实施方式中，该方法包括将可移动构件保持成处于非操作位置的步骤，该步骤包括：周期性地测量系数k；以及如果所述系数k超过阈值，则控制所述相位的供应电压的幅值。
有利地，电相位控制被修改为使转子的测量位置移动成更靠近期望的机械位置。
所描述的本发明对于控制流体控制阀而言将特别有利。
附图说明
通过参照附图阅读以下对本发明的非限制性示例的详细描述，将更好地理解本发明，在附图中：
-图1是控制阀的等距视图，该控制阀通过示例给出并且可以使用本控制方法；
-图2是图1中示出的控制阀的横截面图；
-图3是图1中示出的控制阀的具有放大的单独视图的纵向截面图；
-图4a、图4b和图4c示出了用于通过本控制方法控制的电动马达的转子上的传感器磁体磁化变型的示例；
-图5是根据可以使用本控制方法的另一示例的控制阀的局部纵向截面图；
-图6是属于可以使用本控制方法的马达的定子的单独视图；
-图7是可以使用本控制方法的控制马达的负载角度的示意图；
-图8示出了本控制方法的典型操作算法；
-图9示出了通过与图4a至图4c的传感器磁体中一个传感器磁体相关联的磁敏探针所检测的磁感应强度的曲线图；
-图10示出了根据本发明的在致动器的转子的多个圈上实施的方法；
-图11示出了使用曲线图图示的本发明的方法的操作；
-图12示出了图11的放大图；
-图13示出了使用曲线图图示的停止检测的方法；
-图14示出了施加至马达的每个相位的不同的电压值；
-图15示出了值k的根据施加至转子的负载的动态修改。
具体实施方式
图1是根据本发明的阀的第一实施方式的等距视图，该阀使电致动组件和机械组件相结合，以便产生用于传热流体的流动路径。
因此，阀更具体地包括电动致动器(1)，该电动致动器(1)通过使用电动马达使针(此处不可见)沿着运动轴线(3)平移。致动器(1)紧固至阀本体(2)，阀本体(2)包括传热流体的贯通通道(20)，传热流体的流率由所述针控制。电动致动器(1)包括位于上部部分上的盖(19)，并且电动致动器(1)通过诸如螺杆或螺栓之类的轴向紧固装置(4)紧固至阀本体(2)。
图2是第一实施方式的在没有盖的情况下的俯视图，这使得可以观察到可以在本发明中使用的径向磁通电动致动器。可以使用在运动转换方面产生扭矩的任何其他电动致动器，例如，使用沿着运动轴线的磁通量的电动致动器。该致动器(1)具有由形成齿的片材的堆叠件形成的定子(6)，在片材中的一些片材上安置有电线圈(25)，在这种情况下为彼此成120°的三个线圈。该定子(6)被容纳在壳体(9)中，壳体(9)可以包括连接器(5)。在没有盖(19)的该视图中，还可以观察到密封杯状件(16)的存在，在该密封杯状件(16)的内部安置有致动器(1)的转子以及待移动的针，这些元件被浸没在传热流体中。定子(6)位于该杯状件的外部以便与传热流体隔离。
图3是根据该第一实施方式的阀的纵向截面。致动器(1)通过使用紧固元件(4)而被旋拧到阀本体(2)上。阀本体(2)具有用于传热流体的引入和引出的流动通道(20)。流体的通道是通过将由电动致动器(1)控制的针(11)的端部沿着轴线(3)定位以便使针(11)的该端部靠近或进一步远离针座(17)来控制的。转子(12)包括螺母部件(14)，在该特定实施方式中，转子(12)在此还形成了轭和永磁体(13)的支承件，转子借助于在这种情况下为刚性连接件的连接件使针(11)处于运动，但是该连接件可以经由位于接合部(未示出)处的弹簧而是间接的。转子(12)的运动以及因此的针(11)的运动遵循螺旋形路径，因此结合了由转子(12)和定子(6)形成的电机的旋转以及用于将螺母部件(14)旋拧到螺杆(15)上的必要的平移，其中，螺杆(15)在这种情况下固定并刚性地连接至阀本体(2)。该运动是螺旋形的，但是对于控制阀而言，只有平移分量在机械上是重要的，其中，针具有回转体几何形状。
此处所示的设计在轴向上特别紧凑，并且具有设置在片材堆叠件(10)的整个有效高度中的导引，在这种情况下，该导引通过螺杆(15)与螺母(14)的配合并且通过针(11)的本体与固定的螺杆的内表面的配合来提供。
在图3的设计中，示出了针(11)的位置传感器。该磁性原理传感器在阀的上部部分上位于转子(12)的上方。磁化的磁性元件(7)刚性地连接至螺母部件(14)、因此连接至转子(12)并且因此连接至针(11)。该磁体(7)也插入到杯状件(16)的内部，该磁体(7)具有在直径上垂直于转子的旋转轴线或沿着转子的轴线(3)呈双极的磁化强度，或者围绕与轴线(3)垂直的轴线的旋转的磁化强度。该磁性元件在垂直于轴线(3)的探针(19)的平面中形成磁场。随着转子(12)旋转，该磁场将与转子(12)同步地旋转。因此，在转子(12)的螺旋运动期间，该磁性元件(7)远离或接近杯状件(16)的底部。在轴线(3)上面对杯状件(16)并且在所述杯状件(16)的外部定位有磁敏探针(8)，该探针根据用途检测磁场的角度以及由磁性元件(7)发射的磁场的垂直于轴线(3)的分量的幅值或垂直于轴线(3)的分量的范数。因此，该磁性元件(7)相对于磁敏探针(8)的远离或接近使得可以调制由探针(8)检测到场的幅值，并且可以投射针(11)的位置的图像。
探针(8)由位于杯状件(16)上方、盖(19)下方的印刷电路(18)支承。该印刷电路(18)还可以支承至致动器(1)的线圈的连接点以及控制多相电动马达所需的电子部件。
产生轴向磁场的磁性元件(7)呈基于钕铁硼、铁氧体或钐钴的磁体的形式。钐钴材料具有其磁性特性根据温度有很小变化的优势，因此使传感器信号漂移最小化，并且使流体与磁场测量探针之间的温度梯度的影响最小化。
这种根据温度的较小磁性变化在对场的幅值进行测量以确定轴向位置时是有用的。通过比较两个非共线磁性分量的垂直于轴线(3)的幅值而进行的角度位置的测量不取决于这些分量的幅值。
探针(8)是测量与磁场正交的至少两个分量的探针，并且探针(8)可以是三维探针。
图4a示出了磁化的磁性元件(3)，该磁化的磁性元件(3)产生测量探针所需的场并且在直径上被磁化，因此以便具有位于与转子的旋转轴线(3)垂直的平面中的矢量。
图4b示出了磁化的磁性元件(7)，该磁化的磁性元件(7)产生测量探针所需的场并且以双极方式被磁化，其中，所述磁性元件的两个部分根据相反方向的两个矢量被磁化，该矢量平行于转子的旋转轴线(3)。
图4c示出了磁化的磁性元件(7)，该磁化的磁性元件(7)产生测量探针所需的场并且根据旋转的磁化强度被磁化，所述磁性元件内部的磁化强度的取向围绕与转子旋转轴线(3)垂直的轴线(22)旋转。
图5示出了图1、图2和图3的构造的替代方案，其中，径向流电动马达由爪极马达(23)代替，该爪极马达(23)包括与线圈(25)相关联的一组经切割且经折叠的片材(24)，用以构成所述电动马达的相。焊接至PCB(18)的探针(8)保持定位成靠近轴线(3)。
图6示出了用于保护磁性测量探针免受电流通过定子线圈(25)时产生的干扰场的技术方案。附加的片材的堆叠件(26)包围所述线圈，以提供由这些线圈产生的通量的优选磁性路径。
图7a、图7b、图7c和图7d是定子矢量(40)和转子矢量(41)的示意图。在该附图中，矢量u、v、w是分别由所采用的马达的相位中的每个相位产生的扭矩的取向。这被称为“菲涅耳图(Fresnel diagram)”。
定子矢量(40)是在定子线圈的位于垂直于轴线(3)的平面中的端子处的电微步控制信号的总和。
转子矢量(41)是通过分析由探针(8)传输的信号确定的，该分析根据来自位置传感器的位置信号、基准位置和极对数目的知晓转换为菲涅耳图。
负载角度对应于定子磁场矢量(40)与转子磁场矢量(41)之间的角度。由定子处的电源在转子处产生的合成扭矩从该角度等于0°时的零扭矩(50)变化到矢量为90°时的最大扭矩。扭矩与负载角度的正弦和供应电流成正比。
假设在转子处没有任何负载的情况下，负载角度等于0°，并且定子矢量和转子矢量共线。转子的实际角度位置与控制位置是相同的。
当例如借助于制动扭矩、或负载扭矩或驱动扭矩向转子施加力时，负载角度(42)增大，并且然后负载角度(42)不再等于0°。这在图7a、图7b、图7c和图7d四个附图中进行了图示，其中，在相同的供应电流下产生的扭矩增加。当该负载角度超过90°时，施加的扭矩降低，并且可能导致转子场与定子场之间失去同步性，称为转子失速。
图8中示出了使用该负载角度控制马达的过程。定期地——每微步至少一次或更多次地——确定此偏移量。如果负载角度(42)是恒定的，则计算机将系数k的值保持恒定。如果负载角度(42)增大或减小，则计算机会修改相应较高或较低的系数k的值，以(经由不同的占空比)修改控制电压，并且因此修改注入到相位中的电流的幅值。优选地，当负载角度为零时，系数k为零，并且当负载角度为90°时，系数k最大。
系数k可以是与负载角度成比例的系数，但是可以考虑所有其他数学函数(二次函数或其他函数)。
图9示出了由磁传感器测量的不同磁场分量，在这种情况下，X分量(45)和Y分量(46)在远离探针的位置(47)与靠近探针的位置(48)之间沿着两个正交矢量位于与旋转轴线(3)垂直的平面中，在该非限制性示例中，所述位置分开大约四圈。
图10图示了由图9的分量进行的计算。这两个分量(45)和(46)的比使得可以通过计算该比的反正切来计算转子磁场(41)的角度。信号(41)具有四个周期，所述四个周期对应于转子进行的四次旋转转动。测量场(49)的范数的计算使得可以估算所述磁体(7)相对于测量探针(8)的距离。该距离可以直接使用该磁场模块测量，也可以内插。在内插的情况下，借助角度传感器，精确地知道转动的位置，并且场的幅值的变化足以确定转子(12)位于哪圈。因此，可以通过分析角度(41)和幅值(49)的这两个测量值非常精确地知道转子沿着螺杆的轴向位置。
图11示出了通过比较控制信号(40)和由传感器测得的角度值(41)而计算出的电信号的示例。该曲线图示出了以微步(左手侧刻度)和扭矩(右手侧刻度)表示的信号随时间的变化。
在提供的示例中绘制了从静置位置(初始时间)开始、在给定方向上抵抗恒定负载的运动期间的以下各方面：与期望的运动相对应的定子位置(40)的以微步表示的变化；转子的测量位置(41)的以微步表示的变化；以及同样以微步表示的由位置(40)与位置(41)之间的差异导致的负载角度(42)。只要负载角度(42)不足以产生大于负载的扭矩，就不会在转子处观察到运动。只要负载角度达到取决于摩擦和负载(53)的阈值，转子速度就以与负载恒定时近似恒定的负载角度与定子场(40)同步。在运动(54)结束时，切断线圈的电力供应或者使定子场矢量不变，则由于机械转换的不可逆性而使转子保持就位。在停止电力供应之前，负载角度(42)保持处于其上次值。在转子的期望位置(40)与实际位置(41)之间存在残余偏移(51)，该偏移等于负载角度(42)，但这是已知的，并且这可以通过将控制(40)修改一与该残余偏移(51)的值相等的值来补偿，使得转子到达期望位置(55)。
图12图示了在时间T传感器处由传感器的测量而引起的离散化现象，其中，具有以微步(56)表示的至少四个周期。该曲线图以度示出了信号(40、41、42)随时间的变化。
图13图示了使用负载角度(42)来检测致动器移动时的机械止动。该曲线图以度示出了信号和幅度(40、42、52)随时间的变化。然后，在达到最大允许电流的情况下，当负载角度(42)超过阈值(52)、例如超过100°时，可以认为转子已机械到达该止动。因此可以精确地知晓机械止动。
图14图示了根据本发明的方法的施加至马达的每个相位的不同电压值。在X轴上示出步数。Y轴指定电压值，该电压值表示为微控制器中编程的寄存器值，并且该电压值用于使机械位置与目标位置之间的偏差保持恒定。所有步Pi具有步持续时间和针对每个步确定的幅值An,i*k。每个步的幅值的值不同，以形成控制电压的正弦周期函数，此处示出了该正弦周期函数的周期。根据期望的谐波含量，可以改变正弦波的形状。
当机械位置与目标位置之间的偏差保持恒定时，电压值遵循周期函数An,i*k(例如k＝0.75)的曲线中的一个曲线。当机械位置与目标位置之间的偏差变化、即偏差增大或减小时，微控制器计算并应用寄存器的较高值或较低值的系数k，以调节施加至马达的相位的电压电平。这导致较高或较低的相位电流，并且因此导致马达的较高或较低的扭矩，以调节到所测量的偏移。系数k的值可以根据微控制器的计算从一个步跳到另一步，例如从步P5处的k＝0.75跳到步P6处的k＝0.25。
重要的是要注意，步的持续时间由电压周期的持续时间除以一个周期的步总数来确定。当马达的旋转速度固定时，每个步的持续时间宽度是恒定且相同的。当马达的旋转速度改变时，由微控制器计算和施加的步持续时间宽度根据马达的期望的运动速度而变化。
同样重要的是要注意，幅值An,i*k的每个电压值都是通过调节占空比且通过调制技术——脉冲宽度调制(PWM)——从恒定电压源获得的。PWM领域的教示在现有技术中是公知的，并且在本文中不再讨论。
图15示出了本发明允许的动态控制修改。在所示的示例中，定子位置(40)的变化和转子的测量位置(41)的变化以角度绘制在左手侧纵坐标上；在右手侧纵坐标上，以从0到1标准化的刻度绘制转子处的负载值(53)和k(57)的值。步数示出在X轴上。观察到的周期性脉冲归因于马达步与转子位置的获取之间的清晰度差异。
在初始时间，转子停止，并且定子位置(40)处于零，像k(57)的值一样。从该静置位置(初始时间)开始，施加大约0.3(标准值)的恒定负载(53)。由于惯性和机械间隙，转子保持在零位置。当向马达发出向前移动的指令时，定子位置(40)增大。只要由定子位置(40)与转子位置(41)之间的差异引起的负载角度不足以产生大于负载的扭矩，就不会在转子处观察到运动。这导致负载角度增大，并且因此导致从步P0到步P7的k(57)的值增大。
只要负载角度达到取决于摩擦和负载的阈值，转子速度就以与负载恒定时近似恒定的负载角度与定子场(40)同步。从步P7到步P16，k的值保持在0.5(标准值)的值左右。
在步P16之后，负载从大约0.3增大到0.55(标准值)。因此，负载角度增大，直至达到新值为止，该新值对应于k的为0.7的平均值。该值几乎保持恒定，直至步P27为止。
从步P27到步P40，负载从大约0.55减小到0.17。因此，负载角度减小，这导致k减小到为0.4的平均值。
图15示出了该指令如何根据施加至转子的负载借助于负载角度与k的值之间的固有关系来动态地修改k的值(以及因此流入马达的平均电流的值)。
图15的功能示例绝不是限制性的，而是仅通过动态操作的示例给出。
在整个序列中，由电压步的持续时间限定的控制速度始终恒定，仅k的值、以及因此电压步的幅值、以及因此流向马达线圈的电流的幅值根据施加至转子的负载而变化。
电力消耗的最小化
本发明还涉及根据主要权利要求的用于控制多相致动器的方法，该方法使得可以根据以下不同步骤来降低电流消耗：
-根据本申请中描述的一般教示对负载角度进行动态校正，直至负载角度小于通常为5°的第一固定阈值为止；
-使微控制器处于待机状态并停止向马达相位供应电力，在等待唤醒命令并且继续测量负载角度的同时，微控制器仅消耗最小的能量；
-只要负载角度超过通常为80°的第二固定阈值，就会唤醒微控制器，然后向马达的相位供应电力，以减小负载角度，直至达到第一固定阈值为止。
机械间隙的动态估算
本发明还涉及根据主要权利要求的用于控制多相致动器的方法，该方法使得可以连续地或根据期望学习存在于致动器中的机械间隙(通过在致动器的转子和可移动输出构件之间插入的机械减速齿轮的可能存在)，并且该方法具有以下步骤：
-在第一运动方向上沿着多个步Pi驱动可移动构件；
-使运动停止并且沿第二移动方向驱动可移动构件；
-测量负载角度并且确定最大值；
-将机械间隙确定成使得机械间隙等于先前测得的负载角度的最大值；
-根据本申请中描述的教示对负载角度进行校正，所述校正考虑了先前确定的机械间隙。
预测性维护
本发明还涉及根据主要权利要求的用于控制多相致动器的方法，该方法使得可以预测维护需求，并且该方法具有以下步骤：
-软件限定的机械间隙阈值，在该机械间隙阈值以上，则认为致动器被损坏或磨损；
-在如上所述的机械间隙的车辆的寿命期间进行定期学习；
-当所测量的机械间隙已经达到或大于限定的机械间隙阈值时，将信息发送到致动器的外部控制单元。
对接速度的动态调节
本发明还涉及根据主要权利要求的用于控制多相致动器的方法，该方法使得可以产生适于以降低的速度到达机械行程结束(或停止)的速度曲线，并且该方法具有以下步骤：
-根据可移动构件在其行程内的位置来限定速度曲线；
-在如上所述的机械间隙的车辆的寿命期间进行定期学习；
-考虑所述机械间隙在位置的速度曲线中作为可移动构件的函数，以确保在致动器行程的一端处的对接速度恒定。
Claims (14)
1.一种用于控制多相致动器的方法，所述方法包括：向每个相位供应周期性变化的电压，所述电压具有步Pi的周期序列，所述步Pi具有恒定的持续时间和幅值An,i，其中，n对应于相位的序号，并且i对应于步的序号；确定所述致动器的转子的目标位置PCi，以限定正弦电压包络线，所述致动器还包括可移动构件、配备有电线圈的定子、以及检测所述可移动构件相对于所述定子的机械位置的传感器以及微控制器，其特征在于：
·所述微控制器在时间T传感器处确定所述机械构件的所述机械位置；
·所述微控制器在所述时间T传感器的每个时间T传感器处计算所述机械位置与对应于所述步Pi的所述目标位置PCi之间的差异，并且所述微控制器根据所述差异计算系数k；
·所述微控制器通过所述系数k对施加至所述相位的电力供应的幅值进行加权，以向所述相位供应加权的幅值电压An,i*k。
2.根据权利要求1所述的用于控制多相致动器的方法，其特征在于，所述方法包括所述机械构件的所述机械位置的针对步Pi的至少一个获取时间T传感器。
3.根据权利要求1所述的用于控制多相致动器的方法，其特征在于，所述方法包括所述机械构件的所述机械位置的针对步Pi的至少四个获取时间T传感器。
4.根据权利要求1所述的用于控制多相致动器的方法，其特征在于，所述系数k与所述机械位置和对应于所述步Pi的所述目标位置PCi之间的差异成比例。
5.根据权利要求1所述的用于控制多相致动器的方法，其特征在于，所述可移动构件是所述转子。
6.根据权利要求1所述的用于控制多相致动器的方法，其特征在于，所述可移动构件通过所述转子经由运动转换构件来移动。
7.根据权利要求5所述的用于控制多相致动器的方法，其特征在于，所述转子能够移动通过多圈。
8.根据前述权利要求所述的用于控制多相致动器的方法，其特征在于，所述转子能够以螺旋运动的方式移动通过多圈，并且，所述圈的相对于初始位置的序号通过由二维磁传感器传送的信号的范数来确定。
9.根据权利要求1所述的用于控制多相致动器的方法，其特征在于，所述可移动构件的锁定或所述转子的锁定通过所述系数k达到阈值k阈值来确定。
10.根据权利要求1所述的用于控制多相致动器的方法，其特征在于，所述方法包括校准步骤，所述校准步骤包括：控制所述可移动构件到机械止动的运动；以及通过所述系数k达到阈值k阈值来检测锁定；以及在存储器中记录与达到的该阈值相对应的所述步Pi作为所述可移动构件的基准P0。
11.根据权利要求1所述的用于控制多相致动器的方法，其特征在于，所述方法包括将所述可移动构件保持成处于非操作位置的步骤，所述步骤包括：周期性地测量所述系数k；以及如果所述系数k超过阈值，则控制所述相位的供应电压的幅值。
12.根据权利要求1所述的用于控制多相致动器的方法，其特征在于，电相位控制被修改为使所述转子的测量位置移动成更靠近期望的机械位置。
13.根据权利要求8所述的用于控制多相致动器的方法，其特征在于，将所述圈的序号与先前记录的值进行比较。
14.一种使用根据权利要求1至13所述的控制的方法的流体控制阀。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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