CN115955164A - 电机零位角标定系统、方法、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电机零位角标定系统、方法、设备及存储介质，属于车辆技术领域。该系统中电机控制器基于标定设备的第一控制指令，将工作模式调整为标定模式，在标定模式下，将电流在直轴上的直流分量配置为第一预设值，基于第一预设步长，调整电流在直轴上的直流分量，直至达到第二预设值时，标定设备获取第一零位角。当标定次数达到预设标定次数时，标定设备基于预设标定次数以及每次标定时获取的第一零位角，确定目标零位角，将目标零位角写入电机控制器中。该系统通过标定设备、电机控制器以及位置控制器之间的交互可以精准确定目标零位角，从而提升驱动系统的性能。

Description

电机零位角标定系统、方法、设备及存储介质

技术领域

本申请涉及车辆技术领域，特别涉及一种电机零位角标定系统、方法、设备及存储介质。

背景技术

近年来，新能源汽车的销量大幅上涨，市场占有率也越来越高。在动力源方面，新能源汽车的动力来源于驱动系统。通常情况下，驱动系统的性能依赖于电机零位角的标定。其中，电机零位角是指电机转子的零点位置与旋转变压器转子的零点位置之间的偏差。实践证明，驱动系统的性能对新能源汽车的动力性、经济性以及舒适性有着直接的影响，因此，如何准确标定电机零位角，从而提升驱动系统的性能，是本领域一个亟待解决的问题。

发明内容

本申请实施例提供了一种电机零位角标定系统、方法、设备及存储介质，可以准确标定电机零位角，从而提升驱动系统的性能。所述技术方案如下：

一方面，提供了一种电机零位角标定系统，所述系统包括：标定设备和电机控制器；

所述电机控制器分别与所述标定设备和电机电性连接，所述电机上设有位置传感器；

所述标定设备，用于向所述电机控制器发送第一控制指令，所述第一控制指令用于指示所述电机控制器将工作模式调整为标定模式；

所述电机控制器，用于在所述标定模式下，将所述电机输出的电流在直轴上的直流分量配置为第一预设值；

所述电机控制器，还用于基于第一预设步长，调整所述电流在所述直轴上的直流分量，直至所述电流在所述直轴上的直流分量达到第二预设值；通过所述位置传感器获取第一零位角，向所述标定设备发送所述第一零位角；其中，所述第一零位角是所述电流在所述直轴上的直流分量达到所述第二预设值时获取的；

所述标定设备，还用于确定所述电机当前的标定次数，当所述标定次数达到预设标定次数时，基于所述预设标定次数以及每次标定获取的第一零位角，确定目标零位角；将所述目标零位角写入所述电机控制器中。

在一种可能的实现方式中，所述标定设备，还用于当所述标定次数未达到所述预设标定次数时，向所述电机控制器发送第二控制指令；其中，所述第二控制指令用于指示所述电机控制器控制所述电机旋转第一角度；

所述电机控制器，还用于在所述电机旋转所述第一角度后，向所述标定设备发送第一通知消息；

所述标定设备，还用于基于所述第一通知消息，向所述电机控制器发送第三控制指令；其中，所述第三控制指令用于控制所述电机控制器将工作模式调整为检测模式；

所述电机控制器，还用于在所述检测模式下，执行所述将所述电机输出的电流在直轴上的直流分量配置为第一预设值的步骤，直至接收到停止指令；其中，所述停止指令是所述标定设备在所述标定次数达到所述预设标定次数时发送的。

在另一种可能的实现方式中，所述系统还包括：测功机系统；

所述测功机系统分别与所述标定设备和所述电机电性连接；

所述测功机系统，用于测试所述电机在多个转速下对应的第一扭矩，向所述标定设备发送多个第一扭矩；

所述标定设备，还用于向所述电机控制器发送第四控制指令，所述第四控制指令用于指示所述电机控制器将工作模式调整为验证模式；

所述电机控制器，还用于在所述验证模式下，确定所述电机在所述多个转速下的第二扭矩，向所述标定设备发送多个第二扭矩；

所述标定设备，还用于基于所述多个第一扭矩和所述多个第二扭矩，确定验证结果。

在另一种可能的实现方式中，所述测功机系统包括：测功机；

所述测功机系统，用于在转速模式下，将所述测功机的转速配置为第一转速，通过所述测功机带动所述电机在所述第一转速下运转；获取所述电机在所述第一转速下对应的第一扭矩；

所述测功机系统，还用于基于第二预设步长，调整所述测功机的转速，直至所述测功机的转速达到预设转速；获取转速调整过程中每个转速下对应的第一扭矩。

在另一种可能的实现方式中，所述标定设备，还用于确定每个转速对应的第一扭矩和第二扭矩之间的差值，得到多个差值；基于所述多个差值确定所述目标零位角的验证结果。

在另一种可能的实现方式中，所述标定设备，还用于若所述多个差值中的每个差值均不大于预设差值，确定所述目标零位角通过验证；若所述多个差值中存在大于所述预设差值的差值，重新确定所述目标零位角；或者，

所述标定设备，还用于确定目标比例，所述目标比例为所述多个差值中不大于所述预设差值的数量比例；若所述目标比例不小于预设比例，确定所述目标零位角通过验证；若所述目标比例小于所述预设比例，重新确定所述目标零位角。

在另一种可能的实现方式中，所述标定设备，还用于确定每次标定时获取的第一零位角的和值，确定所述和值与所述预设标定次数的比值，将所述比值确定为所述目标零位角；或者，

所述标定设备，还用于删除所述预设标定次数的第一零位角中的最大值和最小值，基于剩余的第一零位角和所述预设标定次数，确定所述目标零位角。

另一方面，提供了一种电机零位角标定方法，所述方法包括：

标定设备向电机控制器发送第一控制指令，所述第一控制指令用于指示所述电机控制器将工作模式调整为标定模式；

所述电机控制器在所述标定模式下，将所述电机输出的电流在直轴上的直流分量配置为第一预设值；

所述电机控制器基于第一预设步长，调整所述电流在所述直轴上的直流分量，直至所述电流在所述直轴上的直流分量达到第二预设值；通过位置传感器获取第一零位角，向所述标定设备发送所述第一零位角；其中，所述第一零位角是所述电流在所述直轴上的直流分量达到所述第二预设值时获取的；

所述标定设备确定所述电机当前的标定次数，当所述标定次数达到预设标定次数时，基于所述预设标定次数以及每次标定获取的第一零位角，确定目标零位角；将所述目标零位角写入所述电机控制器中。

在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：

当所述标定次数未达到所述预设标定次数时，所述标定设备向所述电机控制器发送第二控制指令；其中，所述第二控制指令用于指示所述电机控制器控制所述电机旋转第一角度；

在所述电机旋转所述第一角度后，所述电机控制器向所述标定设备发送第一通知消息；

所述标定设备基于所述第一通知消息，向所述电机控制器发送第三控制指令；其中，所述第三控制指令用于控制所述电机控制器将工作模式调整为检测模式；

所述电机控制器在所述检测模式下，执行所述将所述电机输出的电流在直轴上的直流分量配置为第一预设值的步骤，直至接收到停止指令；其中，所述停止指令是所述标定设备在所述标定次数达到所述预设标定次数时发送的。

在另一种可能的实现方式中，所述方法还包括：

测功机系统测试所述电机在多个转速下对应的第一扭矩，向所述标定设备发送多个第一扭矩；

所述标定设备向所述电机控制器发送第四控制指令，所述第四控制指令用于指示所述电机控制器将工作模式调整为验证模式；

所述电机控制器在所述验证模式下，确定所述电机在所述多个转速下的第二扭矩，向所述标定设备发送多个第二扭矩；

所述标定设备基于所述多个第一扭矩和所述多个第二扭矩，确定验证结果。

在另一种可能的实现方式中，所述测功机系统测试所述电机在多个转速下对应的第一扭矩，包括：

所述测功机系统在转速模式下，将测功机的转速配置为第一转速，通过所述测功机带动所述电机在所述第一转速下运转；获取所述电机在所述第一转速下对应的第一扭矩；

所述测功机系统基于第二预设步长，调整所述测功机的转速，直至所述测功机的转速达到预设转速；获取转速调整过程中每个转速下对应的第一扭矩。

在另一种可能的实现方式中，所述标定设备基于所述多个第一扭矩和所述多个第二扭矩，确定验证结果，包括：

所述标定设备确定每个转速对应的第一扭矩和第二扭矩之间的差值，得到多个差值；基于所述多个差值确定所述目标零位角的验证结果。

在另一种可能的实现方式中，所述标定设备基于所述多个差值确定所述目标零位角的验证结果，包括：

若所述多个差值中的每个差值均不大于预设差值，所述标定设备确定所述目标零位角通过验证；若所述多个差值中存在大于所述预设差值的差值，所述标定设备重新确定所述目标零位角；或者，

所述标定设备确定目标比例，所述目标比例为所述多个差值中不大于所述预设差值的数量比例；若所述目标比例不小于预设比例，所述标定设备确定所述目标零位角通过验证；若所述目标比例小于所述预设比例，所述标定设备重新确定所述目标零位角。

在另一种可能的实现方式中，所述标定设备基于所述预设标定次数以及每次标定获取的第一零位角，确定目标零位角，包括：

所述标定设备确定每次标定时获取的第一零位角的和值，确定所述和值与所述预设标定次数的比值，将所述比值确定为所述目标零位角；或者，

所述标定设备删除所述预设标定次数的第一零位角中的最大值和最小值，基于剩余的第一零位角和所述预设标定次数，确定所述目标零位角。

另一方面，提供了一种标定设备，所述标定设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条程序代码，所述至少一条程序代码由所述处理器加载并执行，以实现上述任一项所述的电机零位角标定方法。

另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有至少一条程序代码，所述至少一条程序代码由处理器加载并执行，以实现上述任一项所述的电机零位角标定方法。

另一方面，提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品中存储有至少一条程序代码，所述至少一条程序代码由处理器加载并执行，以实现上述任一项所述的电机零位角标定方法。

本申请实施例提供了一种电机零位角标定系统，该系统中每次标定电机零位角时，标定设备通过电机控制器以及位置传感器来获取第一零位角，该第一零位角是电流在直轴上的直流分量达到预设电流值时获取的，然后基于预设标定次数以及每次标定获取的第一零位角，确定目标零位角，最终将目标零位角写入电机控制器中，以使电机控制器基于目标零位角控制电机运转。该系统通过标定设备、电机控制器以及位置控制器之间的交互可以精准确定目标零位角，从而提升驱动系统的性能。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本公开。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种电机零位角标定系统的示意图；

图2是本申请实施例提供的一种电机零位角标定方法的流程图；

图3是本申请实施例提供的一种标定电机零位角的示意图；

图4是本申请实施例提供的一种对目标零位角进行验证的流程图；

图5是本申请实施例提供的一种对目标零位角进行验证示意图；

图6是本申请实施例提供的一种标定设备的结构框图；

图7是本申请实施例提供的一种电机控制器的结构框图。

具体实施方式

为使本申请的技术方案和优点更加清楚，下面对本申请实施方式作进一步地详细描述。

本申请的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们的任意变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

需要说明的是，本申请所涉及的信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)、数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等)以及信号，均为经用户授权或者经过各方充分授权的，且相关数据的收集、使用和处理需要遵守相关国家和地区的相关法律法规和标准。例如，本申请中涉及到的控制指令、零位角等都是在充分授权的情况下获取的。

图1是本申请实施例提供的一种电机零位角标定系统的示意图，参见图1，该系统包括：标定设备101和电机控制器102；

电机控制器102分别与标定设备101和电机103电性连接，电机103上设有位置传感器；

标定设备101，用于向电机控制器102发送第一控制指令，第一控制指令用于指示电机控制器102将工作模式调整为标定模式；

电机控制器102，用于在标定模式下，将电机103输出的电流在直轴上的直流分量配置为第一预设值；

电机控制器102，还用于基于第一预设步长，调整电流在直轴上的直流分量，直至电流在直轴上的直流分量达到第二预设值；通过位置传感器获取第一零位角，向标定设备101发送第一零位角；其中，第一零位角是电流在直轴上的直流分量达到第二预设值时获取的；

标定设备101，还用于确定电机103当前的标定次数，当标定次数达到预设标定次数时，基于预设标定次数以及每次标定获取的第一零位角，确定目标零位角；将目标零位角写入电机控制器102中。

在本申请实施例中，电机控制器102和电机103位于同一车辆上，该车辆可以为油电混合动力车辆，也可以为纯电动车辆，对此不作具体限定。

其中，标定设备101可以为上位机、PC(Personal Computer，个人计算机)设备、智能语音交互设备和车载终端等设备中的至少一种。另外，电性连接可以为电路连接，也可以为无线连接，对此不作具体限定。若电性连接为电路连接，该连接方式可以为线缆连接，若电性连接为无线连接，该连接方式可以为红外连接、无线局域网和WiFi(WirelessFidelity，无线保真)网络连接。在本申请实施例中，对此不作具体限定。

在一种可能的实现方式中，标定设备101，还用于当标定次数未达到预设标定次数时，向电机控制器102发送第二控制指令；其中，第二控制指令用于指示电机控制器102控制电机103旋转第一角度；

电机控制器102，还用于在电机103旋转第一角度后，向标定设备101发送第一通知消息；

标定设备101，还用于基于第一通知消息，向电机控制器102发送第三控制指令；其中，第三控制指令用于控制电机控制器102将工作模式调整为检测模式；

电机控制器102，还用于在检测模式下，执行将电机103输出的电流在直轴上的直流分量配置为第一预设值的步骤，直至接收到停止指令；其中，停止指令是标定设备101在标定次数达到预设标定次数时发送的。

在另一种可能的实现方式中，可以通过测功机系统104对目标零位角标定的准确性进行验证。相应的，系统还包括：测功机系统104；

测功机系统104分别与标定设备101和电机103电性连接；

测功机系统104，用于测试电机103在多个转速下对应的第一扭矩，向标定设备101发送多个第一扭矩；

标定设备101，还用于向电机控制器102发送第四控制指令，第四控制指令用于指示电机控制器102将工作模式调整为验证模式；

电机控制器102，还用于在验证模式下，确定电机103在多个转速下的第二扭矩，向标定设备101发送多个第二扭矩；

标定设备101，还用于基于多个第一扭矩和多个第二扭矩，确定验证结果。

在另一种可能的实现方式中，测功机系统104包括：测功机；

测功机系统104，用于在转速模式下，将测功机的转速配置为第一转速，通过测功机带动电机103在第一转速下运转；获取电机103在第一转速下对应的第一扭矩；

测功机系统104，还用于基于第二预设步长，调整测功机的转速，直至测功机的转速达到预设转速；获取转速调整过程中每个转速下对应的第一扭矩。

在另一种可能的实现方式中，标定设备101，还用于确定每个转速对应的第一扭矩和第二扭矩之间的差值，得到多个差值；基于多个差值确定目标零位角的验证结果。

在另一种可能的实现方式中，标定设备101，还用于若多个差值中的每个差值均不大于预设差值，确定目标零位角通过验证；若多个差值中存在大于预设差值的差值，重新确定目标零位角；或者，

标定设备101，还用于确定目标比例，目标比例为多个差值中不大于预设差值的数量比例；若目标比例不小于预设比例，确定目标零位角通过验证；若目标比例小于预设比例，重新确定目标零位角。

在另一种可能的实现方式中，标定设备101，还用于确定每次标定时获取的第一零位角的和值，确定和值与预设标定次数的比值，将比值确定为目标零位角；或者，

标定设备101，还用于删除预设标定次数的第一零位角中的最大值和最小值，基于剩余的第一零位角和预设标定次数，确定目标零位角。

本申请实施例提供了一种电机零位角标定系统，该系统中每次标定电机零位角时，标定设备通过电机控制器以及位置传感器来获取第一零位角，该第一零位角是电流在直轴上的直流分量达到预设电流值时获取的，然后基于预设标定次数以及每次标定获取的第一零位角，确定目标零位角，最终将目标零位角写入电机控制器中，以使电机控制器基于目标零位角控制电机运转。该系统通过标定设备、电机控制器以及位置控制器之间的交互可以精准确定目标零位角，从而提升驱动系统的性能。

图2是本申请实施例提供的一种电机零位角标定方法的流程图，参见图2，该方法包括：

步骤201：标定设备向电机控制器发送第一控制指令。

其中，第一控制指令用于指示电机控制器将工作模式调整为标定模式。

标定设备上安装有目标应用程序，响应于目标应用程序处于登录状态，标定设备显示标定界面，标定界面包括标定选项。响应于对标定选项的触发操作，标定设备向电机控制器发送第一控制指令，参见图3。

其中，目标应用程序可以为Pcan应用程序，也可以为其他应用程序，对此不作具体限定。

步骤202：电机控制器在标定模式下，将电机输出的电流在直轴上的直流分量配置为第一预设值。

电机控制器基于第一控制指令，将工作模式调整为标定模式。在标定模式下，电机控制器将电机输出的电流在直轴上的直流分量配置为第一预设值，将该电流在直轴上的交流分量、在交轴上的直流分量以及在交轴上的交流分量均配置为第三预设值，将自身的频率配置为第四预设值。其中，交轴为q轴，直轴为d轴，q轴和d轴相互垂直，均属于转子同步旋转坐标系。

其中，第一预设值、第三预设值和第四预设值均可以根据需要进行设置并更改，例如，第一预设值为3A(安培)，第三预设值为0A，第四预设值为2Hz(赫兹)，继续参见图3。

在本申请实施例中，第一预设值、第三预设值和第四预设值可以是第一控制指令中携带的，也可以是电机控制器预先存储的，对此不作具体限定。

若第一预设值、第三预设值和第四预设值是第一控制指令中携带的，则电机控制器从第一控制指令中获取第一预设值、第三预设值和第四预设值，分别进行配置。若第一预设值、第三预设值和第四预设值是电机控制器预先存储的，则电机控制器在接收到第一控制指令后，基于第一预设值、第三预设值和第四预设值分别进行配置。

步骤203：电机控制器基于第一预设步长，调整电流在直轴上的直流分量，直至电流在直轴上的直流分量达到第二预设值。

本步骤中，电机控制器保持电流在直轴上的交流分量、在交轴上的直流分量以及在交轴上的交流分量不变，自身频率不变，基于第一预设步长，逐步增大电流在直轴上的直流分量。每增大一次，就确定电流在直轴上的直流分量是否达到第二预设值，若未达到第二预设值，则基于第一预设步长，继续增大电流在直轴上的直流分量，直至电流在直轴上的直流分量达到第二预设值。其中，第二预设值为电机额定电流的预设倍数。

其中，第一预设步长和预设倍数均可以根据需要进行设置并更改，例如，第一预设步长为1A或者2A，预设倍数为0.2，继续参见图3。若预设倍数为0.2倍，电机额定电流为40A，则第二预设值为8A。

步骤204：电机控制器通过位置传感器获取第一零位角，向标定设备发送第一零位角。

其中，第一零位角是电流在直轴上的直流分量达到第二预设值时获取的。

位置传感器设置在电机上，可以检测电机转子的零位角，并发送给电机控制器。

其中，位置传感器可以实时或周期性检测电机转子的零位角，向电机控制器发送其检测到的零位角，电机控制器获取电流在直轴上的直流分量达到第二预设值时的零位角，将该零位角确定为第一零位角，然后向标定设备发送第一零位角。或者，电机控制器也可以在电流在直轴上的直流分量达到第二预设值时，向位置传感器发送零位角获取指令，位置传感器基于零位角获取指令，获取第一零位角，向电机控制器发送第一零位角，电机控制器再向标定设备发送第一零位角。

步骤205：标定设备确定电机当前的标定次数。

标定设备可以根据获取到的第一零位角的数量确定电机的标定次数。标定设备每获取到一个第一零位角，电机的标定次数就增加一次，当第一零位角的数量等于预设数量时，电机的标定次数达到预设标定次数。

其中，预设标定次数可以根据需要进行设置并更改，例如，预设标定次数为3次或者5次。

当电机的标定次数未达到预设标定次数时，标定设备执行步骤206。当电机的标定次数达到预设标定次数时，标定设备执行步骤210。

步骤206：当标定次数未达到预设标定次数时，标定设备向电机控制器发送第二控制指令。

第二控制指令用于指示电机控制器控制电机旋转第一角度。电机控制器基于第二控制指令，控制电机旋转第一角度。

其中，第一角度可以携带在第二控制指令中，也可以为电机控制器预先存储或者随机生成的一个角度，对此不作具体限定。

步骤207：电机控制器在电机旋转第一角度后，向标定设备发送第一通知消息。

步骤208：标定设备基于第一通知消息，向电机控制器发送第三控制指令。

第三控制指令用于控制电机控制器将工作模式调整为检测模式。

在本申请实施例中，当标定次数未达到预设标定次数时，标定设备也可以向电机控制器发送第一停止指令，电机控制器基于该第一停止指令，控制电机停止运转。在电机停止运转后，由操作人员手动旋转电机输出轴，使电机旋转第一角度。在电机旋转第一角度后，标定设备向电机控制器发送第三控制指令。

步骤209：电机控制器在检测模式下，执行将电机输出的电流在直轴上的直流分量配置为第一预设值的步骤，直至接收到停止指令。

为了便于区分，将本步骤中的停止指令称为第二停止指令。

电机控制器基于第三控制指令，将工作模式调整为检测模式。电机控制器在检测模式下，将电机输出的电流在直轴上的直流分量重新配置为第一预设值，将电流在直轴上的交流分量、在交轴上的直流分量以及在交轴上的交流分量重新配置为第三预设值，将电机控制器的频率重新配置为第四预设值，然后保持电流在直轴上的交流分量、在交轴上的直流分量以及在交轴上的交流分量不变，电机控制器的频率不变，执行步骤203-209，直至接收到标定设备发送的第二停止指令。该第二停止指令是标定设备在标定次数达到预设标定次数时发送的。

需要说明的一点是，在标定次数达到预设标定次数之前，电机每次标定旋转的角度可以相同也可以不同。例如，预设标定次数为5次，则电机在第一次标定时旋转的角度可以为30°，在第二次标定时旋转的角度可以为30°，也可以为60°，后续标定时旋转的角度为可以为30°或者其他角度，对此不作具体限定。

步骤210：当标定次数达到预设标定次数时，标定设备基于预设标定次数以及每次标定获取的第一零位角，确定目标零位角。

本步骤中，标定设备可以通过以下任一实现方式确定目标零位角。

方式一：标定设备确定每次标定时获取的第一零位角的和值，确定该和值与预设标定次数的比值，将该比值确定为目标零位角。

该实现方式中，标定设备确定多个第一零位角的和值与预设标定次数的比值，得到多个第一零位角的平均值，将该平均值确定为目标零位角。

方式二：标定设备删除预设标定次数的第一零位角中的最大值和最小值，基于剩余的第一零位角和预设标定次数，确定目标零位角。

该实现方式中，标定设备删除多个第一零位角中的最大值和最小值，然后确定剩余的第一零位角的和值，得到第一和值。标定设备在预设标定次数的基础上减去2，得到第一标定次数；确定第一和值与第一标定次数的比值，得到目标零位角。

当然，标定设备还可以通过其他方式确定目标零位角，对此不作具体限定。

步骤211：标定设备将目标零位角写入电机控制器中。

标定设备向电机控制器发送写入指令，该写入指令中携带目标零位角。电机控制器基于写入指令，写入目标零位角，从而完成电机零位角的标定。这样后续电机控制器就可以基于目标零位角控制电机运转，继续参见图3。

本申请实施例提供了一种电机零位角标定方法，该方法每次标定电机零位角时，标定设备通过电机控制器以及位置传感器来获取第一零位角，该第一零位角是电流在直轴上的直流分量达到预设电流值时获取的，然后基于预设标定次数以及每次标定获取的第一零位角，确定目标零位角，最终将目标零位角写入电机控制器中，以使电机控制器基于目标零位角控制电机运转。该方法通过标定设备、电机控制器以及位置控制器之间的交互可以精准确定目标零位角，从而提升驱动系统的性能。

在本申请实施例中，不仅可以标定电机的零位角，还可以对标定结果进行验证，确定标定的准确性，下面介绍一下对标定结果进行验证的过程。

图4是本申请实施例提供的一种对目标零位角进行验证的流程图，参见图4，该方法包括：

步骤401：测功机系统测试电机在多个转速下对应的第一扭矩，向标定设备发送多个第一扭矩。

在对目标零位角进行验证前，可以先断开电机与电机控制器之间的连接，然后将电机与测功机系统中的测功机连接。

测功机系统包括测功机和上位机，上位机可以将测功机的工作模式调整为转速模式，在转速模式下，将测功机的转速配置为第一转速，然后通过测功机带动电机在第一转速下运转，通过扭矩传感器获取电机在第一转速下对应的第一扭矩。

其中，扭矩传感器设置在电机上，可以检测电机的扭矩。扭矩传感器还与上位机连接，向上位机发送其检测到的扭矩。其中，扭矩传感器可以在接收到上位机发送的扭矩获取指令时，检测电机的扭矩，然后向上位机发送其检测到的扭矩，也即第一扭矩。或者，电机在第一转速下运转时，扭矩传感器检测电机的扭矩，然后向上位机发送其检测到的扭矩，也即第一扭矩。

上位机基于第二预设步长，调整测功机的转速，直至测功机的转速达到预设转速，获取转速调整过程中每个转速下对应的第一扭矩。

上位机基于第二预设步长，逐步增大测功机的转速，每增大一次转速，通过扭矩传感器获取一次扭矩，最终获取到多个第一扭矩，向标定设备发送多个第一扭矩，一个转速对应一个第一扭矩，参见图5。

其中，第一转速为初始值，预设转速为最大值，第一转速、预设转速以及第二预设步长均可以根据需要进行设置并更改，对此不作具体限定。例如，第一转速为1000rpm(转)，预设转速为4000rpm，第二预设步长为1000rpm。

在本申请实施例中，上位机获取多个第一扭矩后，可以控制测功机停止运行，然后操作人员将电机控制器与电机重新连接，且将电机控制器与上位机连接，并通过上位机设置测功机运行在转速模式，将测功机的转速重新配置为第一转速。

步骤402：标定设备向电机控制器发送第四控制指令。

第四控制指令用于指示电机控制器将工作模式调整为验证模式。

步骤403：电机控制器在验证模式下，确定电机在多个转速下的第二扭矩，向标定设备发送多个第二扭矩。

第四控制指令中可以携带第一电流值和第二角度，第一电流值为定子的电流值，第二角度为第一电流值与交轴之间的夹角。

电机控制器基于第四控制指令将工作模式调整为验证模式。在验证模式下，电机控制器基于第一电流值和第二角度，对电机进行配置。在配置完成后，向测功机系统发送配置完成指令，测功机系统基于配置完成指令，重新测试电机在多个转速下对应的扭矩，得到多个第二扭矩，向标定设备发送多个第二扭矩。

其中，测功机系统重新测试电机在多个转速下对应的扭矩的过程与上述步骤401同理，在此不再赘述。另外，第一电流值和第二角度可以根据需要进行设置并更改，例如第一电流值为40A，第二角度为90°，对此不作具体限定。

步骤404：标定设备基于多个第一扭矩和多个第二扭矩，确定验证结果。

标定设备确定每个转速对应的第一扭矩和第二扭矩之间的差值，得到多个差值，基于多个差值，确定目标零位角的验证结果。

例如，标定设备确定转速为1000rpm时对应的第一扭矩和第二扭矩之间的差值，转速为2000rpm时对应的第一扭矩和第二扭矩之间的差值，依次确定每个转速对应的第一扭矩和第二扭矩之间的差值。

在本申请实施例中，标定设备基于多个差值可以通过以下任一实现方式确定验证结果。

方式一：若多个差值中的每个差值均不大于预设差值，则标定设备确定目标零位角通过验证；若多个差值中存在大于预设差值的差值，则标定设备重新确定目标零位角。

该实现方式中，在每个差值均不大于预设差值的情况下，标定设备确定目标零位角通过验证，若存在大于预设差值的差值，则通过步骤201至211重新确定目标零位角。

其中，预设差值可以根据需要进行设置并更改，例如，预设差值为0.4Nm，继续参见图5。

方式二：标定设备确定目标比例，若目标比例不小于预设比例，则标定设备确定目标零位角通过验证；若目标比例小于预设比例，则标定设备重新确定目标零位角。

该实现方式中，目标比例为多个差值中不大于预设差值的数量比例。标定设备确定多个差值中差值不大于预设差值的第一数量，确定第一数量与多个差值的总数量的比值，得到目标比例。若目标比例不小于预设比例，说明大部分差值都不大于预设差值，也即目标零位角标定准确，则标定设备确定目标零位角通过验证。若目标比例小于预设比例，说明大部分差值都大于预设差值，也即目标零位角标定不准确，则通过步骤201至211重新确定目标零位角。

在本申请实施例中，重新确定目标零位角时，电机控制器可以将电流在直轴上的直流分量配置为第五预设值，然后按照第三预设步长，调整电流在直轴上的直流分量，直至电流在直轴上的直流分量达到第二预设值。

其中，第五预设值与第一预设值可以相同或者不同，第三预设步长与第一预设步长可以相同或者不同，对此不作具体限定。

在本申请实施例中，通过控制电机开环旋转，调整电机工作模式，来标定零位角，在标定好后，通过测功机带动电机在不同转速下运转来验证标定的准确性。该方法简单可靠，且不仅可以精准地确定电机的零位角，还可以检测零位角标定结果的准确性，有效提高电机性能以及对整车效率、能耗等关键性指标都有很好的改善。

参考图6，图6示出了本申请一个示例性实施例提供的标定设备600的结构框图。该标定设备600可以是便携式移动终端，比如：智能手机、平板电脑、MP3播放器(MovingPicture Experts Group Audio Layer III，动态影像专家压缩标准音频层面3)、MP4(Moving Picture Experts Group Audio Layer IV，动态影像专家压缩标准音频层面4)播放器、笔记本电脑或台式电脑。标定设备600还可能被称为用户设备、便携式终端、膝上型终端、台式终端等其他名称。

通常，标定设备600包括有：处理器601和存储器602。

处理器601可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器601可以采用DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)、FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)、PLA(Programmable Logic Array，可编程逻辑阵列)中的至少一种硬件形式来实现。处理器601也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称CPU(Central ProcessingUnit，中央处理器)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器601可以集成有GPU(Graphics Processing Unit，图像处理器)，GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器601还可以包括AI(Artificial Intelligence，人工智能)处理器，该AI处理器用于处理有关机器学习的计算操作。

存储器602可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器602还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。在一些实施例中，存储器602中的非暂态的计算机可读存储介质用于存储至少一条程序代码，该至少一条程序代码用于被处理器601所执行以实现本申请中方法实施例提供的电机零位角标定方法中标定设备所执行的操作。

在一些实施例中，标定设备600还可选包括有：外围设备接口603和至少一个外围设备。处理器601、存储器602和外围设备接口603之间可以通过总线或信号线相连。各个外围设备可以通过总线、信号线或电路板与外围设备接口603相连。具体地，外围设备包括：射频电路604、显示屏605、摄像头组件606、音频电路607和电源608中的至少一种。

外围设备接口603可被用于将I/O(Input/Output，输入/输出)相关的至少一个外围设备连接到处理器601和存储器602。在一些实施例中，处理器601、存储器602和外围设备接口603被集成在同一芯片或电路板上；在一些其他实施例中，处理器601、存储器602和外围设备接口603中的任意一个或两个可以在单独的芯片或电路板上实现，本实施例对此不加以限定。

射频电路604用于接收和发射RF(Radio Frequency，射频)信号，也称电磁信号。射频电路604通过电磁信号与通信网络以及其他通信设备进行通信。射频电路604将电信号转换为电磁信号进行发送，或者，将接收到的电磁信号转换为电信号。可选地，射频电路604包括：天线系统、RF收发器、一个或多个放大器、调谐器、振荡器、数字信号处理器、编解码芯片组、用户身份模块卡等等。射频电路604可以通过至少一种无线通信协议来与其它终端进行通信。该无线通信协议包括但不限于：万维网、城域网、内联网、各代移动通信网络(2G、3G、4G及5G)、无线局域网和/或WiFi(Wireless Fidelity，无线保真)网络。在一些实施例中，射频电路604还可以包括NFC(Near Field Communication，近距离无线通信)有关的电路，本申请对此不加以限定。

显示屏605用于显示UI(User Interface，用户界面)。该UI可以包括图形、文本、图标、视频及其它们的任意组合。当显示屏605是触摸显示屏时，显示屏605还具有采集在显示屏605的表面或表面上方的触摸信号的能力。该触摸信号可以作为控制信号输入至处理器601进行处理。此时，显示屏605还可以用于提供虚拟按钮和/或虚拟键盘，也称软按钮和/或软键盘。在一些实施例中，显示屏605可以为一个，设置在标定设备600的前面板；在另一些实施例中，显示屏605可以为至少两个，分别设置在标定设备600的不同表面或呈折叠设计；在另一些实施例中，显示屏605可以是柔性显示屏，设置在标定设备600的弯曲表面上或折叠面上。甚至，显示屏605还可以设置成非矩形的不规则图形，也即异形屏。显示屏605可以采用LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示屏)、OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)等材质制备。

摄像头组件606用于采集图像或视频。可选地，摄像头组件606包括前置摄像头和后置摄像头。通常，前置摄像头设置在终端的前面板，后置摄像头设置在终端的背面。在一些实施例中，后置摄像头为至少两个，分别为主摄像头、景深摄像头、广角摄像头、长焦摄像头中的任意一种，以实现主摄像头和景深摄像头融合实现背景虚化功能、主摄像头和广角摄像头融合实现全景拍摄以及VR(Virtual Reality，虚拟现实)拍摄功能或者其它融合拍摄功能。在一些实施例中，摄像头组件606还可以包括闪光灯。闪光灯可以是单色温闪光灯，也可以是双色温闪光灯。双色温闪光灯是指暖光闪光灯和冷光闪光灯的组合，可以用于不同色温下的光线补偿。

音频电路607可以包括麦克风和扬声器。麦克风用于采集用户及环境的声波，并将声波转换为电信号输入至处理器601进行处理，或者输入至射频电路604以实现语音通信。出于立体声采集或降噪的目的，麦克风可以为多个，分别设置在标定设备600的不同部位。麦克风还可以是阵列麦克风或全向采集型麦克风。扬声器则用于将来自处理器601或射频电路604的电信号转换为声波。扬声器可以是传统的薄膜扬声器，也可以是压电陶瓷扬声器。当扬声器是压电陶瓷扬声器时，不仅可以将电信号转换为人类可听见的声波，也可以将电信号转换为人类听不见的声波以进行测距等用途。在一些实施例中，音频电路607还可以包括耳机插孔。

电源608用于为标定设备600中的各个组件进行供电。电源608可以是交流电、直流电、一次性电池或可充电电池。当电源608包括可充电电池时，该可充电电池可以是有线充电电池或无线充电电池。有线充电电池是通过有线线路充电的电池，无线充电电池是通过无线线圈充电的电池。该可充电电池还可以用于支持快充技术。

在一些实施例中，标定设备600还包括有一个或多个传感器609。该一个或多个传感器609包括但不限于：加速度传感器610、陀螺仪传感器611、压力传感器612、光学传感器613以及接近传感器614。

加速度传感器610可以检测以标定设备600建立的坐标系的三个坐标轴上的加速度大小。比如，加速度传感器610可以用于检测重力加速度在三个坐标轴上的分量。处理器601可以基于加速度传感器610采集的重力加速度信号，控制显示屏605以横向视图或纵向视图进行用户界面的显示。加速度传感器610还可以用于游戏或者用户的运动数据的采集。

陀螺仪传感器611可以检测标定设备600的机体方向及转动角度，陀螺仪传感器611可以与加速度传感器610协同采集用户对标定设备600的3D动作。处理器601基于陀螺仪传感器611采集的数据，可以实现如下功能：动作感应(比如基于用户的倾斜操作来改变UI)、拍摄时的图像稳定、游戏控制以及惯性导航。

压力传感器612可以设置在标定设备600的侧边框和/或显示屏605的下层。当压力传感器612设置在标定设备600的侧边框时，可以检测用户对标定设备600的握持信号，由处理器601基于压力传感器612采集的握持信号进行左右手识别或快捷操作。当压力传感器612设置在显示屏605的下层时，由处理器601基于用户对显示屏605的压力操作，实现对UI界面上的可操作性控件进行控制。可操作性控件包括按钮控件、滚动条控件、图标控件、菜单控件中的至少一种。

光学传感器613用于采集环境光强度。在一个实施例中，处理器601可以基于光学传感器613采集的环境光强度，控制显示屏605的显示亮度。具体地，当环境光强度较高时，调高显示屏605的显示亮度；当环境光强度较低时，调低显示屏605的显示亮度。在另一个实施例中，处理器601还可以基于光学传感器613采集的环境光强度，动态调整摄像头组件606的拍摄参数。

接近传感器614，也称距离传感器，通常设置在标定设备600的前面板。接近传感器614用于采集用户与标定设备600的正面之间的距离。在一个实施例中，当接近传感器614检测到用户与标定设备600的正面之间的距离逐渐变小时，由处理器601控制显示屏605从亮屏状态切换为息屏状态；当接近传感器614检测到用户与标定设备600的正面之间的距离逐渐变大时，由处理器601控制显示屏605从息屏状态切换为亮屏状态。

本领域技术人员可以理解，图6中示出的结构并不构成对标定设备600的限定，可以包括比图示更多或更少的组件，或者组合某些组件，或者采用不同的组件布置。

电机控制器的结构框图可以参见图7，该电机控制器700可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括处理器(central processing units，CPU)701和存储器702，其中，该存储器702中存储有至少一条程序代码，该至少一条程序代码由该处理器701加载并执行以实现上述电机零位角标定方法中电机控制器所执行的操作。当然，该电机控制器700还可以具有有线或无线网络接口、键盘以及输入输出接口等部件，以便进行输入输出，该电机控制器700还可以包括其他用于实现设备功能的部件，在此不做赘述。

在示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读介质存储有至少一条程序代码，该至少一条程序代码由处理器加载并执行，以实现上述实施例中的电机零位角标定方法。

在示例性实施例中，还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品存储有至少一条程序代码，该至少一条程序代码由处理器加载并执行，以实现上述实施例中的电机零位角标定方法。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，该程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本申请的技术方案，并不用以限制本申请。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电机零位角标定系统，其特征在于，所述系统包括：标定设备和电机控制器；

所述电机控制器分别与所述标定设备和电机电性连接，所述电机上设有位置传感器；

所述标定设备，用于向所述电机控制器发送第一控制指令，所述第一控制指令用于指示所述电机控制器将工作模式调整为标定模式；

所述电机控制器，用于在所述标定模式下，将所述电机输出的电流在直轴上的直流分量配置为第一预设值；

所述电机控制器，还用于基于第一预设步长，调整所述电流在所述直轴上的直流分量，直至所述电流在所述直轴上的直流分量达到第二预设值；通过所述位置传感器获取第一零位角，向所述标定设备发送所述第一零位角；其中，所述第一零位角是所述电流在所述直轴上的直流分量达到所述第二预设值时获取的；

所述标定设备，还用于确定所述电机当前的标定次数，当所述标定次数达到预设标定次数时，基于所述预设标定次数以及每次标定获取的第一零位角，确定目标零位角；将所述目标零位角写入所述电机控制器中。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述标定设备，还用于当所述标定次数未达到所述预设标定次数时，向所述电机控制器发送第二控制指令；其中，所述第二控制指令用于指示所述电机控制器控制所述电机旋转第一角度；

所述电机控制器，还用于在所述电机旋转所述第一角度后，向所述标定设备发送第一通知消息；

所述标定设备，还用于基于所述第一通知消息，向所述电机控制器发送第三控制指令；其中，所述第三控制指令用于控制所述电机控制器将工作模式调整为检测模式；

所述电机控制器，还用于在所述检测模式下，执行所述将所述电机输出的电流在直轴上的直流分量配置为第一预设值的步骤，直至接收到停止指令；其中，所述停止指令是所述标定设备在所述标定次数达到所述预设标定次数时发送的。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：测功机系统；

所述测功机系统分别与所述标定设备和所述电机电性连接；

所述测功机系统，用于测试所述电机在多个转速下对应的第一扭矩，向所述标定设备发送多个第一扭矩；

所述标定设备，还用于向所述电机控制器发送第四控制指令，所述第四控制指令用于指示所述电机控制器将工作模式调整为验证模式；

所述电机控制器，还用于在所述验证模式下，确定所述电机在所述多个转速下的第二扭矩，向所述标定设备发送多个第二扭矩；

所述标定设备，还用于基于所述多个第一扭矩和所述多个第二扭矩，确定验证结果。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述测功机系统包括：测功机；

所述测功机系统，用于在转速模式下，将所述测功机的转速配置为第一转速，通过所述测功机带动所述电机在所述第一转速下运转；获取所述电机在所述第一转速下对应的第一扭矩；

所述测功机系统，还用于基于第二预设步长，调整所述测功机的转速，直至所述测功机的转速达到预设转速；获取转速调整过程中每个转速下对应的第一扭矩。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述标定设备，还用于确定每个转速对应的第一扭矩和第二扭矩之间的差值，得到多个差值；基于所述多个差值确定所述目标零位角的验证结果。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述标定设备，还用于若所述多个差值中的每个差值均不大于预设差值，确定所述目标零位角通过验证；若所述多个差值中存在大于所述预设差值的差值，重新确定所述目标零位角；或者，

所述标定设备，还用于确定目标比例，所述目标比例为所述多个差值中不大于所述预设差值的数量比例；若所述目标比例不小于预设比例，确定所述目标零位角通过验证；若所述目标比例小于所述预设比例，重新确定所述目标零位角。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述标定设备，还用于确定每次标定时获取的第一零位角的和值，确定所述和值与所述预设标定次数的比值，将所述比值确定为所述目标零位角；或者，

所述标定设备，还用于删除所述预设标定次数的第一零位角中的最大值和最小值，基于剩余的第一零位角和所述预设标定次数，确定所述目标零位角。

8.一种电机零位角标定方法，其特征在于，所述方法包括：

标定设备向电机控制器发送第一控制指令，所述第一控制指令用于指示所述电机控制器将工作模式调整为标定模式；

所述电机控制器在所述标定模式下，将所述电机输出的电流在直轴上的直流分量配置为第一预设值；

所述电机控制器基于第一预设步长，调整所述电流在所述直轴上的直流分量，直至所述电流在所述直轴上的直流分量达到第二预设值；通过位置传感器获取第一零位角，向所述标定设备发送所述第一零位角；其中，所述第一零位角是所述电流在所述直轴上的直流分量达到所述第二预设值时获取的；

所述标定设备确定所述电机当前的标定次数，当所述标定次数达到预设标定次数时，基于所述预设标定次数以及每次标定获取的第一零位角，确定目标零位角；将所述目标零位角写入所述电机控制器中。

9.一种标定设备，其特征在于，所述标定设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条程序代码，所述至少一条程序代码由所述处理器加载并执行，以实现权利要求8中所述的电机零位角标定方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有至少一条程序代码，所述至少一条程序代码由处理器加载并执行，以实现权利要求8中所述的电机零位角标定方法。

Images