CN114123871A - 伺服系统及其初始角辨识方法、装置、电机控制器及介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种伺服系统及其初始角辨识方法、装置、电机控制器及介质，其中，方法包括：确定伺服系统的电机的第一角度；获取第一电流给定指令，并根据第一电流给定指令控制电机按照预设角频率以第一方向进行转动；在电机以第一方向进行转动的过程中，确定电机的实际电角度与第一电流给定指令对应的电角度之间的第一角度差值；根据第一角度和第一角度差值确定电机的初始角。由此，能够高精度的辨识出伺服系统中电机的初始角。

Description

伺服系统及其初始角辨识方法、装置、电机控制器及介质

技术领域

本发明涉及电机控制技术领域，尤其涉及一种伺服系统及其初始角辨识方法、装置、电机控制器及介质。

背景技术

伺服系统中的电机在启动时，需根据电机初始角确认电机转子的具体位置，因此，准确辨识电机初始角对电机控制的性能有着重要的作用。

相关技术中的电机初始角辨识方法，主要是通过给定某一方向的电流控制电机转动，将电机停止转动时的位置所对应的电角度作为电机的初始角。相关技术存在的缺陷在于：电机中每对极之间的距离存在一定的误差，该误差会导致每对极的识别结果不一致，而且电机编码器本身的线性度，也会导致识别结果存在一定的误差，从而影响电机初始角辨识结果的准确性。

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伺服系统的初始角辨识方法，通过该方法能够高精度的辨识出伺服系统中电机的初始角。

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电机控制器。

本发明的第四个目的在于提出一种伺服系统。

本发明的第五个目的在于提出一种伺服系统的初始角辨识装置。

为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种伺服系统的初始角辨识方法，方法包括：确定伺服系统的电机的第一角度；获取第一电流给定指令，并根据第一电流给定指令控制电机按照预设角频率以第一方向进行转动；在电机以第一方向进行转动的过程中，确定电机的实际电角度与第一电流给定指令对应的电角度之间的第一角度差值；根据第一角度和第一角度差值确定电机的初始角。

根据本发明实施例的伺服系统的初始角辨识方法，首先在确定伺服系统的电机的第一角度，而后获取第一电流给定指令，并根据第一电流给定指令控制电机按照预设角频率以第一方向进行转动，以及在电机以第一方向进行转动的过程中，确定电机的实际电角度与第一电流给定指令对应的电角度之间的第一角度差值，并根据第一角度和第一角度差值确定电机的初始角，从而能够高精度的辨识出伺服系统中电机的初始角。

另外，根据本发明上述实施例的伺服系统的初始角辨识方法，还可以具有如下的附加技术特征：

根据本发明的一个实施例，根据第一角度和第一角度差值确定电机的初始角，包括：计算第一角度差值的平均值，并根据第一角度差值的平均值和第一角度确定电机的初始角。

根据本发明的一个实施例，在根据第一角度和第一角度差值确定电机的初始角之前，方法还包括：获取第二电流给定指令，并根据第二电流给定指令控制电机按照预设角频率以第二方向进行转动，其中，第一方向与第二方向相反；在电机以第二方向进行转动的过程中，确定电机的实际电角度与第二电流给定指令对应的电角度之间的第二角度差值，以便根据第二角度差值、第一角度和第一角度差值确定电机的初始角。

根据本发明的一个实施例，根据第二角度差值、第一角度和第一角度差值确定电机的初始角，包括：计算第一角差值的平均值，并计算第二角度差值的平均值，以及根据第一角度差值的平均值、第二角度差值的平均值和第一角度确定电机的初始角。

根据本发明的一个实施例，电机按照预设角频率以第一方向至少转动一圈，且电机按照预设角频率以第二方向至少转动一圈。

根据本发明的一个实施例，预设角频率小于等于给定角频率阈值。

根据本发明的一个实施例，第一电流给定指令和第二电流给定指令均包括d轴给定电流和q轴给定电流，其中，q轴给定电流为零。

根据本发明的一个实施例，确定伺服系统的电机的第一角度，包括：获取固定角度的电流给定指令，并根据固定角度的电流给定指令控制电机进行转动，以及在电机停止转动时，将固定角度作为第一角度。

根据本发明的一个实施例，固定角度的电流给定指令的电流幅值为电机的额定工作电流。

为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有伺服系统的初始角辨识程序，伺服系统的初始角辨识程序被处理器执行时实现根据上述第一方面实施例提出的伺服系统的初始角辨识方法。

根据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，通过实现前述的伺服系统的初始角辨识方法，能够高精度的辨识出伺服系统中电机的初始角。

为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种电机控制器，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的伺服系统的初始角辨识程序，处理器执行伺服系统的初始角辨识程序时，实现上述第一方面实施例提出的伺服系统的初始角辨识方法。

根据本发明实施例的电机控制器，在其上存储的计算机程序被处理器执行时，通过实现前述的伺服系统的初始角辨识方法，能够高精度的辨识出伺服系统中电机的初始角。

为达到上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种伺服系统，包括电机和电机控制器，电机控制器在对电机的初始角辨识时执行上述第一方面实施例提出的伺服系统的初始角辨识方法的步骤。

根据本发明实施例的伺服系统，采用执行上述第一方面实施例提出的伺服系统的初始角辨识方法的步骤的电机控制器，能够高精度的辨识出伺服系统中电机的初始角。

为达到上述目的，本发明第五方面实施例提出了一种伺服系统的初始角辨识装置，包括：确定模块，用于确定伺服系统的电机的第一角度；获取模块，用于获取第一电流给定指令；控制模块，用于根据第一电流给定指令控制电机按照预设角频率以第一方向进行转动，并在电机以第一方向进行转动的过程中，确定电机的实际电角度与第一电流给定指令对应的电角度之间的第一角度差值，以及根据第一角度和第一角度差值确定电机的初始角。

根据本发明实施例的伺服系统的初始角辨识装置，通过确定模块确定伺服系统的电机的第一角度，并通过获取模块获取第一电流给定指令，以及通过控制模块根据第一电流给定指令控制电机按照预设角频率以第一方向进行转动，并在电机以第一方向进行转动的过程中，确定电机的实际电角度与第一电流给定指令对应的电角度之间的第一角度差值，以及根据第一角度和第一角度差值确定电机的初始角，从而能够高精度的辨识出伺服系统中电机的初始角。

附图说明

图1为根据本发明实施例的电机d轴角度和编码器反馈角度示意图；

图2为根据本发明实施例的编码器误差示意图；

图3为根据本发明一个实施例的伺服系统初始角辨识方法的流程图；

图4为根据本发明另一个实施例的伺服系统初始角辨识方法的流程图；

图5为根据本发明又一个实施例的伺服系统初始角辨识方法的流程图；

图6为根据本发明再一个实施例的伺服系统初始角辨识方法的流程图；

图7为根据本发明一个实施例的电机控制器的方框图；

图8为根据本发明一个实施例的初始角辨识装置的方框图。

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。

伺服系统中的电机在启动时，需根据电机初始角确认电机转子的具体位置，因此，准确辨识电机初始角对电机控制的性能有着重要的作用。

相关技术中的电机初始角辨识方法，主要是通过给定某一方向的电流控制电机转动，将电机停止转动时的位置所对应的电角度作为电机的初始角。相关技术存在的缺陷在于：电机中每对极之间的距离存在一定的误差，该误差会导致每对极的识别结果不一致，而且电机编码器本身的线性度，也会导致识别结果存在一定的误差，从而影响电机初始角辨识结果的准确性。例如，在按照图1所示实线线性给定电机的d轴角度时，理想情况下，将获得图2所示实线所示的编码器反馈角度，但是由于电机编码器本身的线性度，编码器反馈角度实际为图1虚线所示，并且从图2可以明显看出，其与理想情况下的编码器反馈角度存在一定的误差，该误差将影响电机初始角辨识结果的准确性。基于此，本发明提供了一种能够高精度的辨识出电机初始角度的初始角辨识方法。

图3为根据本发明一个实施例的初始角辨识方法的流程示意图，参考图3所示，该初始角辨识方法可包括如下步骤：

在步骤S1中，确定伺服系统的电机的第一角度。

也就是说，在对伺服系统中的电机初始角进行辨识时，可先初步确定电机的初始角度即第一角度，具体可通过给定某一固定角度所对应的电流给定指令，使伺服系统中的电机在该电流给定指令的作用下转动，直至电机停止转动，也即电机的转子位置不再发生变化，将该固定角度标记为电机的第一角度。可选的，前述电流给定指令的电流幅值，可以设定为电机的额定工作电流。

在步骤S2中，获取第一电流给定指令，根据第一电流给定指令来控制电机按预设角频率沿第一方向转动。

需要说明的是，第一方向可以是电机的正转方向，也可以是电机的反转方向，具体这里不做限制。可选的，在根据第一电流给定指令来控制电机按预设角频率沿第一方向转动时，需要使得该预设角频率不大于给定角频率阈值，从而通过对该角频率的限定，使电机的转动速度限制在设定的阈值范围内，以保证获取的电机实际电角度的准确性，进而提高获取的电机初始角的精确性。

在步骤S3中，在电机沿第一方向转动的过程中，获取电机的实际电角度与第一电流给定指令所对应的电角度之间的第一角度差值。

具体的，可根据第一电流给定指令来控制电机按预设角频率沿第一方向转动n圈，其中，n≥1。在电机转动的过程中，记录由电机转动的过程中的位置反馈所转换成的电角度，以及第一电流给定指令所对应的电角度，然后根据电机转动过程中的位置反馈所转换成的电角度以及第一电流给定指令所对应的电角度，计算出前述位置反馈转换成的电角度和第一电流给定指令所对应的电角度差值，将该电角度差值标记为第一角度差值。

在步骤S4中，根据第一角度以及第一角度差值，确定电机的初始角。

具体的，通过对第一角度以及第一角度差值进行叠加，获取电机的初始角。

根据该实施例的初始角辨识方法，在确定电机的第一角度后，还控制电机按预设角频率转动，并在转动过程中，记录电机的实际电角度与给定电角度之间的角度差值，并根据第一角度和角度差值计算电机的初始角，可以降低编码器误差和电机每对极之间的误差造成的辨识结果误差，从而可以精确的获取伺服系统中电机的初始角。

图4为根据本发明另一个实施例的初始角辨识方法的流程示意图。参考图4所示，该初始角辨识方法可包括如下步骤：

在步骤S1中，确定伺服系统的电机的第一角度。

也就是说，在对伺服系统中的电机初始角进行辨识时，可先初步确定电机的初始角度即第一角度，具体可通过给定某一固定角度所对应的电流给定指令，使伺服系统中的电机在该电流给定指令的作用下转动，直至电机停止转动，也即电机的转子位置不再发生变化，将该固定角度标记为电机的第一角度。可选的，前述电流给定指令的电流幅值，可以设定为电机的额定工作电流。

在步骤S2中，获取第一电流给定指令，根据第一电流给定指令来控制电机按预设角频率沿第一方向转动。

需要说明的是，第一方向可以是电机的正转方向，也可以是电机的反转方向，具体这里不做限制。可选的，在根据第一电流给定指令来控制电机按预设角频率沿第一方向转动时，需要使得该预设角频率不大于给定角频率阈值，从而通过对该角频率的限定，使电机的转动速度限制在设定的阈值范围内，以保证获取的电机实际电角度的准确性，进而提高获取的电机初始角的精确性。

在步骤S3中，在电机沿第一方向转动的过程中，获取电机的实际电角度与第一电流给定指令所对应的电角度之间的第一角度差值。

具体的，可通过根据第一电流给定指令来控制电机按预设角频率按照第一方向转动n圈，其中，n≥1。在电机转动的过程中，记录由电机转动的过程中的位置反馈所转换成的电角度，以及第一电流给定指令所对应的电角度，然后根据电机转动过程中的位置反馈所转换成的电角度以及第一电流给定指令所对应的电角度，计算出前述位置反馈转换成的电角度和第一电流给定指令所对应的电角度差值，将该电角度差值标记为电机实际电角度与第一电流给定指令所对应的电角度之间的第一角度差值。

在步骤S5中，计算第一角度差值的平均值。

具体的，当电机转动圈数n＝1时，对电机转动一圈内的多个点的第一角度差值求平均，进而获取第一角度差值的平均值；当电机转动圈数n＞1时，对电机转动n圈内的各个点的第一角度差值求平均，进而获取第一角度差值的平均值。即：将电机转动过程中所有位置点所对应的第一角度差值进行求平均处理，进而获取第一角度差值的平均值。

需要说明的是，电机转动圈数也可以不足一圈，但是该情况下的电机初始角的识别结果相对于电机转动圈数大于等于1来说，精度会稍微差一些，但仍具有一定的精度，具体转动圈数可根据实际需求确定，这里不做限制。

在步骤S6中，根据第一角度差值的平均值以及第一角度，确定电机的初始角。

具体的，通过对第一角度差值的平均值以及第一角度进行叠加，获取电机的初始角。

根据该实施例的初始角辨识方法，在确定电机的第一角度后，还控制电机按预设角频率转动，并在转动过程中，记录电机的实际电角度与给定电角度之间的角度差值，并对角度差值求平均，以及根据第一角度和角度差值的平均值计算电机的初始角，可以降低编码器误差和电机每对极之间的误差造成的辨识结果误差，从而可以精确的获取伺服系统中电机的初始角。

图5为根据本发明又一个实施例的初始角辨识方法的流程图。参考图5所示，该初始角辨识方法可包括如下步骤：

在步骤S1中，确定伺服系统的电机的第一角度。

也就是说，在对伺服系统中的电机初始角进行辨识时，可先初步确定电机的初始角度即第一角度，具体可通过给定某一固定角度所对应的电流给定指令，使伺服系统中的电机在该电流给定指令的作用下转动，直至电机停止转动，也即电机的转子位置不再发生变化，将该固定角度标记为电机的第一角度。可选的，前述电流给定指令的电流幅值，可以设定为电机的额定工作电流。

在步骤S2中，获取第一电流给定指令，根据第一电流给定指令来控制电机按预设角频率沿第一方向转动。

需要说明的是，第一方向可以是电机的正转方向，也可以是电机的反转方向，具体这里不做限制。可选的，在根据第一电流给定指令来控制电机按预设角频率沿第一方向转动时，需要使得该预设角频率不大于给定角频率阈值，从而通过对该角频率的限定，使电机的转动速度限制在设定的阈值范围内，以保证获取的电机实际电角度的准确性，进而提高获取的电机初始角的精确性。

在步骤S3中，在电机沿第一方向转动的过程中，获取电机的实际电角度与第一电流给定指令所对应的电角度之间的第一角度差值。

具体的，可根据第一电流给定指令来控制电机按预设角频率沿第一方向转动n圈，其中，n≥1。在电机转动的过程中，记录由电机转动的过程中的位置反馈所转换成的电角度，以及第一电流给定指令所对应的电角度，然后根据电机转动过程中的位置反馈所转换成的电角度以及第一电流给定指令所对应的电角度，计算出前述位置反馈转换成的电角度和第一电流给定指令所对应的电角度差值，将该电角度差值标记为第一角度差值。

在步骤S7中，获取第二电流给定指令，根据第二电流给定指令来控制电机按预设角频率沿第二方向转动。

需要说明的是，第二方向为与第一方向相反的方向，例如，当第一方向为电机的正转方向时，相应的第二方向为电机的反转方向；又如，当第一方向为电机的反转方向时，相应的第二方向为电机的正转方向。可选的，在根据第二电流给定指令来控制电机按预设角频率沿第二方向转动时，需要使得该预设角频率不大于给定角频率阈值，从而通过对该角频率的限定，使电机的转动速度限制在设定的阈值范围内，以保证获取的电机实际电角度的准确性，进而提高获取的电机初始角的精确性。

在步骤S8中，在电机沿第二方向转动的过程中，获取电机的实际电角度与第二电流给定指令所对应的电角度之间的第二角度差值。

具体的，可根据第二电流给定指令来控制电机按预设角频率沿第二方向转动m圈，其中，m≥1。在电机转动的过程中，记录由电机转动的过程中的位置反馈所转换成的电角度，以及第二电流给定指令所对应的电角度，然后根据电机转动过程中的位置反馈所转换成的电角度以及第二电流给定指令所对应的电角度，计算出前述位置反馈转换成的电角度和第二电流给定指令所对应的电角度差值，将该电角度差值标记为第二角度差值。

在步骤S9中，根据第一角度差值、第二角度差值以及第一角度，确定电机的初始角。

具体的，对第一角度差值和第二角度差值求平均，再将该平均值和第一角度进行叠加，进而获取电机的初始角。

根据该实施例的初始角辨识方法，在确定电机的第一角度后，通过对电机分别按正向转动和反向转动所获取的第一角度差值和第二角度差值求平均，基于获取的第一角度差值和第二角度差值的平均值进行电机初始角的确定，不仅可以降低编码器误差和电机每对极之间的误差造成的辨识结果误差，而且可以抵消摩擦力造成的初始角计算误差，有效解决了当控制电机转动的电流所产生的力矩小于电机转动的摩擦力时导致电机初始角的辨识结果存在一定误差的问题，从而大大提高了电机初始角辨识结果的准确度。

图6为根据本发明再一个实施例的初始角辨识方法的流程图。参考图6所示，该初始角辨识方法可包括如下步骤：

在步骤S1中，确定伺服系统的电机的第一角度。

也就是说，在对伺服系统中的电机初始角进行辨识时，可先初步确定电机的初始角度即第一角度，具体可通过给定某一固定角度的电流给定指令，使伺服系统中的电机在该电流给定指令的作用下转动，直至电机停止转动，也即电机的转子位置不再发生变化，将该固定角度标记为电机的第一角度。可选的，前述电流给定指令的电流幅值，可以设定为电机的额定工作电流。

在步骤S2中，获取第一电流给定指令，根据第一电流给定指令来控制电机按预设角频率沿第一方向转动。

需要说明的是，第一方向可以是电机的正转方向，也可以是电机的反转方向，具体这里不做限制。可选的，在根据第一电流给定指令来控制电机按预设角频率沿第一方向转动时，需要使得该预设角频率不大于给定角频率阈值，从而通过对该角频率的限定，使电机的转动速度限制在设定的阈值范围内，以保证获取的电机实际电角度的准确性，进而提高获取的电机初始角的精确性。

在步骤S3中，在电机沿第一方向转动的过程中，获取电机的实际电角度与第一电流给定指令所对应的电角度之间的第一角度差值。

具体的，可根据第一电流给定指令来控制电机按预设角频率沿第一方向转动n圈，其中，n≥1。在电机转动的过程中，记录由电机转动的过程中的位置反馈所转换成的电角度，以及第一电流给定指令所对应的电角度，然后根据电机转动过程中的位置反馈所转换成的电角度以及第一电流给定指令所对应的电角度，计算出前述位置反馈转换成的电角度和第一电流给定指令所对应的电角度差值，将该电角度差值标记为第一角度差值。

在步骤S7中，获取第二电流给定指令，根据第二电流给定指令来控制电机按预设角频率沿第二方向转动。

需要说明的是，第二方向为与第一方向相反的方向，例如，当第一方向为电机的正转方向时，相应的第二方向为电机的反转方向；又如，当第一方向为电机的反转方向时，相应的第二方向为电机的正转方向。可选的，在根据第二电流给定指令来控制电机按预设角频率沿第二方向转动时，需要使得该预设角频率不大于给定角频率阈值，从而通过对该角频率的限定，使电机的转动速度限制在设定的阈值范围内，以保证获取的电机实际电角度的准确性，进而提高获取的电机初始角的精确性。

在步骤S8中，在电机沿第二方向转动的过程中，获取电机的实际电角度与第二电流给定指令所对应的电角度之间的第二角度差值。

具体的，可根据第二电流给定指令来控制电机按预设角频率沿第二方向转动m圈，其中，m≥1。在电机转动的过程中，记录由电机转动的过程中的位置反馈所转换成的电角度，以及第二电流给定指令所对应的电角度，然后根据电机转动过程中的位置反馈所转换成的电角度以及第二电流给定指令所对应的电角度，计算出前述位置反馈转换成的电角度和第二电流给定指令所对应的电角度差值，将该电角度差值标记为第二角度差值。

在步骤S10中，计算第一角度差值的平均值和第二角度差值的平均值。

具体的，通过根据第一电流给定指令来控制电机按照第一方向转动n圈，其中，n≥1，记录电机转动的过程中的位置反馈转换成的电角度，并与第一电流给定指令所对应的电角度，进而获取的位置反馈转换成的电角度，以及与第一电流指令所对应的电角度差值，将该电角度差值标记为第一角度差值，并计算第一角度差值的平均值，将计算出的第一角度差值的平均值作为最终的第一角度差值。即：将电机沿正方向转动过程中所有位置点所对应的第一角度差值进行求平均处理，进而获取第一角度差值的平均值。

通过根据第二电流给定指令来控制电机按预设角频率按照第二方向转动m圈，其中，m≥1；记录电机转动的过程中的位置反馈转换成的电角度，以及与第二电流指令所对应的电角度，进而获取的位置反馈转换成的电角度，以及与第二电流指令所对应的电角度差值，将该电角度差值标记为第二角度差值，并计算第二角度差值的平均值，将计算出的第二角度差值的平均值作为最终的第二角度差值。即：将电机沿反方向转动过程中所有位置点所对应的第二角度差值进行求平均处理，进而获取第二角度差值的平均值。

其中，预设角频率不大于给定角频率阈值；前述的第一电流给定指令和第二电流给定指令均包括：d轴给定电流及q轴给定电流，q轴的给定电流为零。也就是说，电机运行于电流环，且电流环的q轴给定电流为零。

在步骤S11中，根据第一角度、第一角度差值的平均值和第二角度差值的平均值，确定电机的初始角。

具体的，对第一角度差的平均值和第二角度差值的平均值求平均，再根据该平均值和第一角度计算获得电机的初始角。

根据该实施例的初始角辨识方法，在确定电机的第一角度后，通过对电机分别按正向转动和反向转动所获取的第一角度差值和第二角度差值求平均，基于获取的第一角度差值和第二角度差值的平均值进行电机初始角的确认，不仅可以降低编码器误差和电机每对极之间的误差造成的辨识结果误差，而且可以抵消摩擦力造成的初始角计算误差，有效解决了当控制电机转动的电流所产生的力矩小于电机转动的摩擦力时导致电机初始角的辨识结果存在一定误差的问题，从而大大提高了电机初始角辨识结果的准确度。

进一步地，本发明的实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有初始角辨识程序，初始角辨识程序被处理器执行时，实现上述的初始角辨识方法。

根据本发明实施例提供的计算机可读存储介质，在该计算机可读存储介质上存储的计算机程序被处理器执行时，可以降低由编码器自身误差和电机每对极之间的误差所造成的电机初始角辨识结果误差，可以抵消电机转动过程中的摩擦力，进而降低控制电机转动的电流产生的力矩小于电机转动摩擦力时由摩擦力所导致的电机初始角辨识结果误差，进而达到提高电机初始角辨识结果的准确度的目的。

图7为根据本发明一个实施例的电机控制器的方框图，参照图7所示，电机控制器100包括：处理器101、存储器102，以及存储在存储器102上并可在处理器101上运行的初始角辨识程序103，在处理器101执行该初始角辨识程序103时，可以实现上述的初始角辨识方法。

根据本发明实施例提供的电机控制器，可以降低由编码器自身误差和电机每对极之间的误差所造成的电机初始角辨识结果误差，可以抵消电机转动过程中的摩擦力，进而降低控制电机转动的电流产生的力矩小于电机转动摩擦力时由摩擦力所导致的电机初始角辨识结果误差，进而达到提高电机初始角辨识结果的准确度的目的。

进一步的，本发明的实施例提供了一种伺服系统，伺服系统包括电机以及电机控制器，电机控制器通过执行上述的初始角辨识方法的步骤，进而实现对伺服系统中电机的初始角进行辨识。

根据本发明实施例提供的伺服系统，能够降低由编码器自身误差和电机每对极之间的误差所造成的电机初始角辨识结果误差，可以抵消电机转动过程中的摩擦力，进而降低控制电机转动的电流产生的力矩小于电机转动摩擦力时由摩擦力所导致的电机初始角辨识结果误差，进而达到提高电机初始角辨识结果的准确度的目的。

图8为根据本发明一个实施例的初始角辨识装置的方框图，参照图8所示，该初始角辨识装置200可包括：确定模块201、获取模块202和控制模块203。

其中，确定模块201用于确定伺服系统的电机的第一角度；获取模块202用于获取第一电流给定指令；控制模块203用于根据第一电流给定指令来控制电机按预设角频率沿第一方向转动，并在电机沿第一方向转动的过程中，确定电机的实际电角度和第一电流给定指令所对应的电角度之间的第一角度差值，以及根据第一角度和第一角度差值确定电机的初始角。

根据本发明的一个实施例，控制模块203具体用于：计算第一角度差值的平均值，并根据第一角度差值的平均值和第一角度确定电机的初始角。

根据本发明的一个实施例，获取模块20还用于：获取第二电流给定指令；控制模块203还用于：根据第二电流给定指令来控制电机按预设角频率沿第二方向转动，并在电机沿第二方向转动的过程中，确定电机的实际电角度与第二电流给定指令所对应的电角度之间的第二角度差值，以便根据第二角度差值、第一角度和第一角度差值确定电机的初始角，其中，第一方向和第二方向相反。

根据本发明的一个实施例，控制模块203具体用于：计算第一角差值的平均值，并计算第二角度差值的平均值，以及根据第一角度差值的平均值、第二角度差值的平均值和第一角度确定电机的初始角。

根据本发明的一个实施例，电机按预设角频率沿第一方向至少转动一圈，且电机按预设角频率沿第二方向至少转动一圈。

根据本发明的一个实施例，预设角频率不大于给定角频率阈值。

根据本发明的一个实施例，第一电流给定指令和第二电流给定指令均包括：q轴给定电流和d轴给定电流，且q轴给定电流为零。

根据本发明的一个实施例，确定模块201具体用于：获取固定角度的电流给定指令，并根据固定角度的电流给定指令来控制电机转动，以及在电机停止转动时，将固定角度作为第一角度。

根据本发明的一个实施例，固定角度的电流给定指令的电流幅值为电机的额定工作电流。

需要说明的是，关于本申请中初始角辨识装置的描述，请参考本申请中关于初始角辨识方法的描述，具体这里不再赘述。

根据本发明实施例提供的伺服系统的初始角辨识装置，能够降低由编码器自身误差和电机每对极之间的误差所造成的电机初始角辨识结果误差，以及控制电机转动的电流产生的力矩小于电机转动摩擦力时由摩擦力所导致的电机初始角辨识结果误差，进而达到提高电机初始角辨识结果的准确度的目的。

需要说明的是，在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

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。

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。

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 (13)

1.一种伺服系统的初始角辨识方法，其特征在于，包括：

确定所述伺服系统的电机的第一角度；

获取第一电流给定指令，并根据所述第一电流给定指令控制所述电机按照预设角频率以第一方向进行转动；

在所述电机以第一方向进行转动的过程中，确定所述电机的实际电角度与所述第一电流给定指令对应的电角度之间的第一角度差值；

根据所述第一角度和所述第一角度差值确定所述电机的初始角。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述第一角度和所述第一角度差值确定所述电机的初始角，包括：

计算所述第一角度差值的平均值，并根据所述第一角度差值的平均值和所述第一角度确定所述电机的初始角。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述第一角度和所述第一角度差值确定所述电机的初始角之前，所述方法还包括：

获取第二电流给定指令，并根据所述第二电流给定指令控制所述电机按照所述预设角频率以第二方向进行转动，其中，所述第一方向与所述第二方向相反；

在所述电机以第二方向进行转动的过程中，确定所述电机的实际电角度与所述第二电流给定指令对应的电角度之间的第二角度差值，以便根据所述第二角度差值、所述第一角度和所述第一角度差值确定所述电机的初始角。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述第二角度差值、所述第一角度和所述第一角度差值确定所述电机的初始角，包括：

计算所述第一角差值的平均值，并计算所述第二角度差值的平均值，以及根据所述第一角度差值的平均值、所述第二角度差值的平均值和所述第一角度确定所述电机的初始角。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述电机按照所述预设角频率以第一方向至少转动一圈，且所述电机按照所述预设角频率以第二方向至少转动一圈。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预设角频率小于等于给定角频率阈值。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一电流给定指令和所述第二电流给定指令均包括d轴给定电流和q轴给定电流，其中，所述q轴给定电流为零。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，确定所述伺服系统的电机的第一角度，包括：

获取固定角度的电流给定指令，并根据所述固定角度的电流给定指令控制所述电机进行转动，以及在所述电机停止转动时，将所述固定角度作为所述第一角度。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述固定角度的电流给定指令的电流幅值为所述电机的额定工作电流。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有伺服系统的初始角辨识程序，所述伺服系统的初始角辨识程序被处理器执行时实现根据权利要求1-9中任一项所述的伺服系统的初始角辨识方法。

11.一种电机控制器，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的伺服系统的初始角辨识程序，所述处理器执行所述伺服系统的初始角辨识程序时，实现根据权利要求1-9中任一项所述的伺服系统的初始角辨识方法。

12.一种伺服系统，其特征在于，包括电机和电机控制器，所述电机控制器在对所述电机的初始角辨识时执行根据权利要求1-9中任一项所述的伺服系统的初始角辨识方法的步骤。

13.一种伺服系统的初始角辨识装置，其特征在于，包括：

确定模块，用于确定所述伺服系统的电机的第一角度；

获取模块，用于获取第一电流给定指令；

控制模块，用于根据所述第一电流给定指令控制所述电机按照预设角频率以第一方向进行转动，并在所述电机以第一方向进行转动的过程中，确定所述电机的实际电角度与所述第一电流给定指令对应的电角度之间的第一角度差值，以及根据所述第一角度和所述第一角度差值确定所述电机的初始角。

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