CN117240166A - 一种电机初始电角度检测方法、装置、伺服控制系统、介质及处理器 - Google Patents

一种电机初始电角度检测方法、装置、伺服控制系统、介质及处理器 Download PDF

Info

Publication number
CN117240166A
CN117240166A CN202310969980.5A CN202310969980A CN117240166A CN 117240166 A CN117240166 A CN 117240166A CN 202310969980 A CN202310969980 A CN 202310969980A CN 117240166 A CN117240166 A CN 117240166A
Authority
CN
China
Prior art keywords
motor
electric angle
angle
initial
control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310969980.5A
Other languages
English (en)
Inventor
肖铭辰
尹智群
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mornsun Guangzhou Science and Technology Ltd
Original Assignee
Mornsun Guangzhou Science and Technology Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mornsun Guangzhou Science and Technology Ltd filed Critical Mornsun Guangzhou Science and Technology Ltd
Priority to CN202310969980.5A priority Critical patent/CN117240166A/zh
Publication of CN117240166A publication Critical patent/CN117240166A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Abstract

本发明公开一种电机初始电角度检测方法、装置、伺服控制系统、介质及处理器，其中的电机初始电角度检测方法，包括：电机转子产生摆动步骤，依据给定的控制电压初始值，以及设定的单个控制周期的电角度增量初始值，生成自累加电角度作为矢量控制角度，使所述电机转子摆动；电角度波动范围判断步骤，获取所述电机电角度当前值，并判断所述电机电角度波动范围；电机转子摆动调节步骤，依据所述电机电角度波动范围调整所述控制电压以及所述单个控制周期的电角度增量，使得所述电机电角度波动范围满足设定范围；初始电角度计算步骤，依据所述自累加电角度的当前值计算所述电机初始电角度。本发明的检测方法更快，转子摆动范围更小。

Description

一种电机初始电角度检测方法、装置、伺服控制系统、介质及 处理器
技术领域
本发明涉及电机控制技术领域，具体涉及一种电机初始电角度检测方法、装置、伺服控制系统、介质及处理器。
背景技术
随着电力电子技术的高速发展，制造业产业升级的不断推进，为伺服产业的发展提供了巨大的市场。伺服产品的高精度控制得益于编码器的精确位置反馈，当编码器反馈信息所对应的电角度与实际电机电角度存在偏差时，电机则可能出现出力异常、堵转的情况，甚至失控飞车，危及人身安全。
由于增量式编码器无法携带电机初始位置信息，故采用增量式编码器时，通常需搭配霍尔器件获取大致的初始位置区间，使电机正常起步。霍尔器件的引入会增加编码器的信号接口的数量，对硬件接口设计及产品成本控制不友好，且霍尔器件检测的初始角会存在±30°的电角度误差，使电机无法达到最优控制状态。
绝对式编码器起步会携带电机初始位置信息，故无需搭配霍尔器件获取。但部分厂家在电机出厂时或更换编码器后未进行零位校准工作，导致电机角度存在偏差，出现电机起步异常的问题，此时仍然需要检测电机的初始电角度，目的在于据此进行位置偏置补偿工作。
市面主流方案是采用高频脉冲注入法进行初始位置检测，通过注入脉冲电压的方式使D轴电感饱和产生凸极效应，进而获取转子初始位置。该方案整定时间长，且转子容易在检测中发生摆动，使得检测结果不收敛，导致检测失败。
发明内容
有鉴如此，本发明要解决的技术问题是提供一种电机初始电角度检测方法、装置、伺服控制系统、介质及处理器，至少在一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一。
作为本发明的第一个方面，所提供的电机初始电角度检测方法的实施例技术方案如下：
一种电机初始电角度检测方法，其中，包括如下步骤：
电机转子产生摆动步骤，依据给定的控制电压初始值，以及设定的单个控制周期的电角度增量初始值，生成自累加电角度作为矢量控制角度，使所述电机转子摆动；
电角度波动范围判断步骤，获取所述电机电角度当前值，并判断所述电机电角度波动范围；
电机转子摆动调节步骤，依据所述电机电角度波动范围调整所述控制电压以及所述单个控制周期的电角度增量，使得所述电机电角度波动范围满足设定范围；
初始电角度计算步骤，依据所述自累加电角度的当前值计算所述电机初始电角度。
进一步地，其中所述依据所述电机电角度波动范围调整所述控制电压以及所述单个控制周期的电角度增量包括：
若波动范围在设定范围以内，则增大所述控制电压；
若在增大所述控制电压后检测到所述电机电角度平均值呈现持续递增的情况，则判断电机转轴发生转动，增大所述单个控制周期的电角度增量。
优选地，所述电机转子摆动调节步骤中所述设定电角度波动范围为±2°以上。
进一步地，其中所述依据自累加电角度的当前值计算所述电机初始电角度包括：获取多个控制周期所述电机电角度波动到最小值时对应的自累加电角度，并取平均值作为所述电机初始电角度。
进一步地，将所述电机初始电角度与所述电角度当前值作差得到电角度偏移量，作为电角度补偿量，所述电角度补偿量在获取所述电角度当前值时作为误差补偿。
进一步地，在所述电机转子产生摆动步骤之前还包括闭环控制设置步骤，所述闭环控制设置步骤包括：获取所述电机的闭环控制参数，依据所述闭环控制参数完成所述伺服控制装置闭环控制的设定，使得所述电机进入电流控制模式；
同时，其中所述电机转子摆动调节步骤为，依据判断结果调整所述单个控制周期的电角度增量及控制电流，使得所述电机电角度波动范围满足设定范围。
进一步地，其中获取所述电机的闭环控制参数包括，通过下述公式计算获取：
其中，Kcp为所述闭环控制的比例系数，Kci为所述闭环控制的积分系数，Rs为依据所述电机用户手册标定的电机线电阻阻值；Ls为依据所述电机用户手册标定的电机线电感的电感值，Tpwm为PWM信号的周期。
作为本发明的第二个方面，所提供的电机初始电角度检测装置的实施例技术方案如下：
一种电机初始电角度检测装置，其中，包括如下模块：
电机转子产生摆动单元，用于依据给定的控制电压初始值，以及设定的单个控制周期的电角度增量初始值，生成自累加电角度作为矢量控制角度，使所述电机转子摆动；
电角度波动范围判断单元，用于获取所述电机电角度当前值，并判断所述电机电角度波动范围；
电机转子摆动调节单元，用于依据所述电机电角度波动范围调整所述控制电压以及所述单个控制周期的电角度增量，使得所述电机电角度波动范围满足设定范围；
初始电角度计算单元，用于依据所述自累加电角度的当前值计算所述电机初始电角度。
作为本发明的第三个方面，所提供的电机的实施例技术方案如下：
一种伺服控制系统，其中，包括上述第二个方面所述电机初始电角度检测装置。
作为本发明的第四个方面，所提供的计算机可读存储介质的实施例技术方案如下：
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，所述程序执行上述第一个方面中任意一项所述方法。
作为本发明的第五个方面，所提供的处理器的实施例技术方案如下：
一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行上述第一个方面中任意一项所述的方法。
与现有技术相比，本发明至少有如下有益效果：
本发明实施例的技术方案通过电角度注入的方式使电机转子在小范围内发生摆动，进而解析出初始位置信息。相较于其他初始角检测方法，该整定方法依托高频变化的电角度生成的磁场对转子的吸引效应，无需复杂的运算，因此整定速度快，转子摆动幅度小，检测精度高，适用于不同工控场景下的各种电机初始位置检测起步。
附图说明
图1为伺服控制系统的基本结构；
图2为本发明中电机电角度拖动的原理示意图；
图3为本发明实施例高频角注入方案的理论分析图；
图4为本发明中编码器得到的电角度当前值曲线与自累加电角度曲线的关系图；
图5为本发明第一实施例的第一种电机初始电角度检测方法的流程图；
图6为本发明第一实施例的第二种电机初始电角度检测方法的流程图；
图7为本发明第二实施例的第一种电机初始电角度检测装置的原理框图；
图8为本发明第二实施例的第二种电机初始电角度检测装置的原理框图；
图9为本发明第三实施例的伺服控制系统的一种具体的结构图；
图10为图9伺服控制系统的一种控制流程图；
图11为图9伺服控制系统基于图10控制流程时软件自动调整初始电角度检测参数的流程图；
图12为图9伺服控制系统基于图10控制流程时自动检测电机初始电角度的一种流程图。
具体实施例：
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，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的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，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、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
应该理解的是，在说明书、权利要求书以及说明书附图中，当描述有步骤接续至另一步骤时，该步骤可直接接续至该另一步骤，或者通过第三步骤接续至该另一步骤；当描述有元件/单元“接续”至另一元件/单元时，该元件/单元可“直接连接”至该另一元件/单元，或者通过第三元件/单元“连接”至该另一元件/单元。
此外，本公开附图仅为本公开的示意图，并非一定是按比例绘制。附图中相同的标记表示相同或类似的部分，因而将省略对其重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以运用软件来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制装置中实现这些功能实体。
图1为伺服控制系统的基本结构，包括上位机、驱动器、编码器和伺服电机(本发明简称为电机)。其中，上位机用于实时检测电机反馈波形及修改控制参数，包括但不限于PC；驱动器与上位机采用通信线缆进行数据交互，用于传递控制指令及驱动参数等，包括但不限于自主搭建的驱动器；编码器用于解析电机转子当前位置(即电角度)信息，可以是能为驱动器解析出位置信息的任意类型，包含但不局限于绝对式编码器及增量式编码器；伺服电机为驱动器支持控制的类型，包含但不局限于三相永磁同步电机。
本申请的发明构思为给定适当的转矩指令(即控制电压)，通过软件内部生成高速周期变化的电角度，使得电机转轴在极小的范围内发生摆动，获取并解析电机编码器传输的电角度信息，判断电机编码器电角度的摆动范围，自动调整给定的转矩指令及软件自生成的电角度增量值，使得摆动范围满足算法要求；获取多次电机编码器电角度最小值时自生成的电角度值，取平均值作为初始位置检测结果；若需实现电角度偏置补偿功能，则求取初始位置检测结果与电机编码器电角度的差值，电机试运行成功后写入储存单元内即完成电角度偏置补偿。
图2示出了本发明中电机电角度拖动的原理示意图。在伺服控制系统中，通过获取编码器传递出的位置信息解析得到电角度，以及将控制电压转换为PWM信号，进而控制电机旋转，算法控制周期为PWM信号的周期。若将控制电机旋转的电角度变成给定电角度时，由于永磁体受到电枢绕组产生的磁场吸引，使得电机转轴被拖动至给定的电角度位置，当给定的电角度在控制周期以小分度自累加时，永磁体将会被持续被拖动，电机被拖动旋转，这种旋转是本发明的电机初始角度检测方法所要避免的。当控制电机旋转的电角度自累加速度足够大时，永磁体无法跟上电枢绕组产生的磁场变换速度，电机转子无法被拖动，这是本发明实现的前提条件，即注入的电角度的频率需要足够高，至少需要达到650rad/s。由于自累加生成的电角度从0°到360°高速周期变化，受到周期性变化的磁场吸引，电机转子将会在的很小的范围内摆动，由此能通过编码器解析出电机电角度当前值，进而依据电角度的当前值计算电机初始电角度。
本发明自累加电角度的表达式为：
θe(k)＝θe(k-1)+θn (式1)
式1中，θe(k)为当前控制周期的自累加电角度值，θe(k-1)为上一控制周期的自累加电角度值，θn为单周期自累加电角度增量。
图3为本发明高频电角度注入(简称为高频角注入)方案的理论分析图。单周期自累加电角度可形成一个圆形的磁场，该磁场对与电机转轴固定在一起的永磁体具有吸引作用。以当前转子位置为界限，绘制出区域A、B，且规定转子逆时针转动为正方向。当自累加电角度处于区域A时，对电机转子存在正向吸引的作用，此时转子角度会向正偏移，且转子偏移角度在自累加电角度刚好脱离区域A时达到正向最大，忽略转子偏移位置后自累加电角度与实际转子位置相差180°电角度；当自累加电角度处于区域B时，对电机转子存在负向吸引的作用，此时转子角度会向负偏移，且转子偏移角度在自累加电角度刚好脱离区域B时达到负向最大，忽略转子偏移位置后自累加电角度即为实际转子位置；故可将当前转子电角度视为转子位置曲线为到负向峰值(波谷)时所对应的自累加电角度值。
图4为本发明中编码器得到的电角度当前值曲线与自累加电角度曲线的关系图，其中，控制周期为100us，单周期电角度增量设置为5°作为初始值，生成自累加电角度，通过图4可以发现，在一个自累加电角度周期(即0°到360°)内，转子位置将会呈现一个正弦波动，其波峰及波谷的位置，则携带了实际的转子位置信息。
需要说明的是，本发明在提及电机电角度、电机角度、电机位置、电机转子电角度、电机转子角度、电机转子位置、转子电角度、转子角度和转子位置时，他们具有相同的含义。
第一实施例
本实施例提供的为一种电机初始电角度检测方法，图5为本发明第一实施例的第一种电机初始电角度检测方法的流程图，请参见图5，包括如下步骤：
S200，电机转子产生摆动步骤，依据给定的控制电压初始值，以及设定的单个控制周期的电角度增量初始值，生成自累加电角度作为矢量控制角度，使电机转子摆动；
此步骤中电机转子可以从任一电角度开始转动，一般默认为从0角度开始转动，本领域的技术人员设置为从哪个电角度开始转动本发明不做限制；
S300，电角度波动范围判断步骤，获取电机电角度当前值，并判断电机电角度波动范围；
此步骤中电机电角度当前值可以通过编码器解析得到；
S400,电机转子摆动调节步骤，依据电机电角度波动范围调整控制电压以及单个控制周期的电角度增量，使得电机电角度波动范围满足设定范围；
S500,初始电角度计算步骤，依据自累加电角度的当前值计算电机初始电角度。
本实施例的电机初始电角度检测方法通过电角度注入的方式使电机转子在小范围内发生摆动，进而解析出初始位置信息。相较于其他初始角检测方法，该整定方法依托高频变化的电角度生成的磁场对转子的吸引效应，无需复杂的运算，相比于传统的高频脉振电压注入法而言，整定速度快，转子摆动幅度小，检测精度高，适用于不同工控场景下的各种电机初始位置检测起步。
进一步地，其中依据电机电角度波动范围调整控制电压以及单个控制周期的电角度增量包括：
若波动范围在设定范围以内，则增大所述控制电压；
若在增大控制电压后检测到电机电角度平均值呈现持续递增的情况，则判断电机转轴发生转动，增大所述单个控制周期的电角度增量。
进一步地，电机转子摆动调节步骤中设定范围为±2°，设定范围过大则所需的控制电流大，会导致电机本体或机台发生高频振动，设定范围过小会导致定位精度不佳，本申请的发明人通过反复测试验证，设定范围为±2°时效果较佳。
进一步地，其中依据自累加电角度的当前值计算电机初始电角度包括：获取多个控制周期电机电角度波动到最小值时对应的自累加电角度，并取平均值作为所述电机初始电角度。上面已分析可以将当前转子电角度视为转子位置曲线为到负向峰值(波谷)时所对应的自累加电角度值，由于需保证检测结果的可重复性，因此直接取单个控制周期电机电角度波动到最小值时对应的自累加电角度作为电机初始电角度会导致部分偏差过大的检测值不能被舍弃，进而检测失败，故本实施例在实际实施时优选获取多个控制周期电机电角度波动到最小值时对应的自累加电角度，并取平均值作为所述电机初始电角度。
进一步地，将电机初始电角度与电角度当前值作差得到电角度偏移量，作为电角度补偿量，电角度补偿量在获取电角度当前值时作为误差补偿，从而解决电机绝对值编码器安装未校准的问题。
图6为本发明第一实施例的第二种电机初始电角度检测方法的流程图；电机转矩控制包括调节控制电压进行控制和调节控制电流进行控制，图5电机电角度检测方法基于的是调节控制电压进行控制，为保证电机在位置检测过程中避免由于转矩波动导致电机转子偏动及噪声问题，图6的电机电角度检测方法中引入闭环控制设置步骤S100对电机转矩进行控制，其中的闭环控制设置步骤包括：获取电机的闭环控制参数，依据闭环控制参数完成伺服控制装置闭环控制的设定，使得电机进入电流控制模式；同时，其中电机转子摆动调节步骤S400与图5也有所不同，具体为，依据判断结果调整所述单个控制周期的电角度增量及控制电流，使得电机电角度波动范围满足设定范围。
其中获取所述电机的闭环控制参数包括，通过下述公式计算获取：
式2中，Kcp为所述闭环控制的比例系数，Kci为所述闭环控制的积分系数，Rs为依据所述电机用户手册标定的电机线电阻阻值；Ls为依据所述电机用户手册标定的电机线电感的电感值，Tpwm为PWM信号的周期。
第二实施例
本实施例提供的为一种电机初始电角度检测装置，图7为本发明第二实施例的第一种电机初始电角度检测装置的原理框图，请参见图7，包括如下单元：
电机转子产生摆动单元200，用于依据给定的控制电压初始值，以及设定的单个控制周期的电角度增量初始值，生成自累加电角度作为矢量控制角度，使电机转子摆动；
电角度波动范围判断单元300，用于获取电机电角度当前值，并判断电机电角度波动范围；
电机转子摆动调节单元400，用于依据电机电角度波动范围调整控制电压以及单个控制周期的电角度增量，使得电机电角度波动范围满足设定范围；
初始电角度计算单元500，用于依据自累加电角度的当前值计算电机初始电角度。
本实施例的电机初始电角度检测装置通过电角度注入的方式使电机转子在小范围内发生摆动，进而解析出初始位置信息。相较于其他初始角检测方法，该整定方法依托高频变化的电角度生成的磁场对转子的吸引效应，无需复杂的运算，相比于传统的高频脉振电压注入法而言，因此整定速度快，转子摆动幅度小，检测精度高，适用于不同工控场景下的各种电机初始位置检测起步。
进一步地，其中电机转子摆动调节单元400中依据电机电角度波动范围调整控制电压以及单个控制周期的电角度增量包括：
若波动范围在设定范围以内，则增大控制电压；
若在增大控制电压后检测到电机电角度平均值呈现持续递增的情况，则判断电机转轴发生转动，增大单个控制周期的电角度增量。
进一步地，电机转子摆动调节单元400中电机转子摆动调节步骤中设定范围为±2°。
进一步地，其中初始电角度计算单元500依据自累加电角度的当前值计算电机初始电角度包括：获取多个控制周期电机电角度波动到最小值时对应的自累加电角度，并取平均值作为所述电机初始电角度。
进一步地，本实施例的电机初始电角度检测装置还包括补偿单元，用于将电机初始电角度与电角度当前值作差得到电角度偏移量，作为电角度补偿量，电角度补偿量在获取电角度当前值时作为误差补偿。
图8为本发明第一实施例的第二种电机初始电角度检测装置的原理框图，与图7不同之处在于引入闭环控制设置单元100对电机转矩进行控制，其中的闭环控制设置单元用于获取电机的闭环控制参数，依据闭环控制参数完成伺服控制装置闭环控制的设定，使得电机进入电流控制模式；同时，其中电机转子摆动调节单元400与图7也有所不同，具体为，依据判断结果调整所述单个控制周期的电角度增量及控制电流，使得电机电角度波动范围满足设定范围。
第三实施例
本发明第三实施例提供的为一种伺服控制系统，包括第二实施例中任一电机初始电角度检测装置的具体实施方式。
图9为本发明第三实施例的伺服控制系统的一种具体的结构图，电机转矩控制为调节控制电流进行控制，其中的闭环控制设置单元100设置在电流控制器中，另外其中的电机转子产生摆动单元200的功能由其中的矢量调节模块和摆动控制模块共同完成。
图9的伺服控制系统的工作原理为通过采样电机反馈的相电流，经过变换得到反馈电流，经过电流控制器生成控制电压作用于矢量调制模块，该模块所需的电角度值由摆动控制模块提供，进而生成PWM信号控制逆变器驱动电机,使电机旋转。编码器解析得到的电角度当前值传入电角度波动范围判断单元300，判断电角度摆动范围，电机转子摆动调节单元400依据电角度摆动范围自动调整单个控制周期的电角度增量及控制电流。将编码器解析得到的电角度当前值与自累加电角度送入初始电角度计算单元中，求解即可得到电机初始位置。
图10为图9伺服控制系统的一种控制流程图，搭建好图9伺服控制系统后，调节电流环控制参数为一个稳定控制的值。设定完成电流环控制参数后，使能驱动器并进入电流控制模式，将闭环控制调用的电角度来源调整为自累加电角度。给定电角度增量初始值(例如为5°)、控制周期(例如100us)，以及控制电流(例如为20％的额定转矩)，获取电机编码器解析得到的电角度的波动范围，为保证检测值的准确性，应保证电角度波动范围满足设定范围(例如±2°以上)。当电角度波动范围过小(在设定范围以内)或电机转轴存在明显偏动(电机转轴发生转动)情况，软件将自动调整控制电流及电角度增量至合适值。当电机编码器解析得到的电角度到最小值(波谷)时，记录当前自累加电角度值。为提高检测精度，记录多次电机编码器解析得到的电角度到最小值(波谷)对应的自累加电角度值的平均值，作为最终的电机初始电角度检测结果。
图11为图9伺服控制系统基于图10控制流程时软件自动调整初始电角度检测参数的流程图，请参见图11，伺服进入初始电角度检测模式，载入默认自累加电角度增量及控制电流，获取由编码器解析得到的电角度信息。若检测到电角度波动范围过小(在设定范围以内)，则增加电流指令值。若增大电流指令后检测到电机轴发生转动，则增大电角度增量，加快电角度变化速度，使转子无法跟踪自累加电角度。当电机轴未转动且电角度波动范围满足检测要求时，启动初始电角度检测流程。
依据上述给出的原理及步骤，可实现电机初始电角度检测功能。图12为图9伺服控制系统基于图10控制流程时自动检测电机初始电角度的一种流程图。用户载入电机手册所标定的线电阻及线电感参数，通过式(2)自动运算出适用的电流环控制参数。用户将伺服设定为初始位置检测模式，系统进入高频角注入流程(即图11的流程)。获取位置检测结果后取平均值作为电机初始位置。该方案还可进行电角度偏置补偿，将初始位置检测值与实际电机电角度做差，可得到电角度偏置，电机试运转成功后，将该值保存至储存单元内，解决值编码器安装未对零的问题。
第四实施例
上述第二实施例中电机初始电角度检测装置集成的单元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机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机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机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例上述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
因此，本发明第四实施例提供的为一种计算机可读存储介质，其中包括存储的程序，该程序执行第一实施例中任意一项具体实施方式的方法。
第五实施例
本发明第五实施例提供的为一种处理器，用于运行程序，其中，该程序运行时执行第一实施例中任意一项具体实施方式的方法。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干等同替换、改进和润饰，这些等同替换、改进和润饰也应视为本发明的保护范围，这里不再用实施例赘述，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (11)

1.一种电机初始电角度检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
电机转子产生摆动步骤，依据给定的控制电压初始值，以及设定的单个控制周期的电角度增量初始值，生成自累加电角度作为矢量控制角度，使所述电机转子摆动；
电角度波动范围判断步骤，获取所述电机电角度当前值，并判断所述电机电角度波动范围；
电机转子摆动调节步骤，依据所述电机电角度波动范围调整所述控制电压以及所述单个控制周期的电角度增量，使得所述电机电角度波动范围满足设定范围；
初始电角度计算步骤，依据所述自累加电角度的当前值计算所述电机初始电角度。
2.根据权利要求1所述电机初始电角度检测方法，其特征在于，其中所述依据所述电机电角度波动范围调整所述控制电压以及所述单个控制周期的电角度增量包括：
若波动范围在所述设定范围以内，则增大所述控制电压；
若在增大所述控制电压后检测到所述电机电角度平均值呈现持续递增的情况，则判断电机转轴发生转动，增大所述单个控制周期的电角度增量。
3.根据权利要求1所述电机初始电角度检测方法，其特征在于：所述电机转子摆动调节步骤中所述设定电角度波动范围为±2°以上。
4.根据权利要求1所述电机初始电角度检测方法，其特征在于，其中所述依据自累加电角度的当前值计算所述电机初始电角度包括：获取多个控制周期所述电机电角度波动到最小值时对应的自累加电角度，并取平均值作为所述电机初始电角度。
5.根据权利要求1所述电机初始电角度检测方法，其特征在于：将所述电机初始电角度与所述电角度当前值作差得到电角度偏移量，作为电角度补偿量，所述电角度补偿量在获取所述电角度当前值时作为误差补偿。
6.根据权利要求1至5任一项所述电机初始电角度检测方法，其特征在于：
在所述电机转子产生摆动步骤之前还包括闭环控制设置步骤，所述闭环控制设置步骤包括：获取所述电机的闭环控制参数，依据所述闭环控制参数完成所述伺服控制装置闭环控制的设定，使得所述电机进入电流控制模式；
同时，其中所述电机转子摆动调节步骤为，依据判断结果调整所述单个控制周期的电角度增量及控制电流，使得所述电机电角度波动范围满足设定范围。
7.根据权利要求6所述电机初始电角度检测方法，其特征在于，其中获取所述电机的闭环控制参数包括，通过下述公式计算获取：
其中，Kcp为所述闭环控制的比例系数，Kci为所述闭环控制的积分系数，Rs为依据所述电机用户手册标定的电机线电阻阻值；Ls为依据所述电机用户手册标定的电机线电感的电感值，Tpwm为PWM信号的周期。
8.一种电机初始电角度检测装置，其特征在于，包括如下模块：
电机转子产生摆动单元，用于依据给定的控制电压初始值，以及设定的单个控制周期的电角度增量初始值，生成自累加电角度作为矢量控制角度，使所述电机转子摆动；
电角度波动范围判断单元，用于获取所述电机电角度当前值，并判断所述电机电角度波动范围；
电机转子摆动调节单元，用于依据所述电机电角度波动范围调整所述控制电压以及所述单个控制周期的电角度增量，使得所述电机电角度波动范围满足设定范围；
初始电角度计算单元，用于依据所述自累加电角度的当前值计算所述电机初始电角度。
9.一种伺服控制系统，其特征在于：包括权利要求8所述电机初始电角度检测装置。
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包括存储的程序，其中，所述程序执行权利要求1至7中任意一项所述方法。
11.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至7中任意一项所述的方法。
CN202310969980.5A 2023-08-03 2023-08-03 一种电机初始电角度检测方法、装置、伺服控制系统、介质及处理器 Pending CN117240166A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310969980.5A CN117240166A (zh) 2023-08-03 2023-08-03 一种电机初始电角度检测方法、装置、伺服控制系统、介质及处理器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310969980.5A CN117240166A (zh) 2023-08-03 2023-08-03 一种电机初始电角度检测方法、装置、伺服控制系统、介质及处理器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117240166A true CN117240166A (zh) 2023-12-15

Family

ID=89090054

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310969980.5A Pending CN117240166A (zh) 2023-08-03 2023-08-03 一种电机初始电角度检测方法、装置、伺服控制系统、介质及处理器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117240166A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101103517B (zh) 电动机控制装置
CN103532465B (zh) 基于增量式模型参考自适应的永磁同步电机电感辨识算法
CN1902813A (zh) 电动机控制装置
CN108199632B (zh) 一种伺服驱动器的磁偏角自整定方法和电子设备
CN110932636B (zh) 一种永磁同步电机初始位置辨识方法及系统
CN110729940A (zh) 一种永磁同步电机初始相位检测方法
CN103427749A (zh) 一种基于标幺值设计的永磁同步电机伺服控制方法
CN109150055B (zh) 永磁同步电机的i/f控制中电磁转矩反馈控制系统及方法
CN110601633A (zh) 一种永磁同步电机初始相位检测系统
CN110912486B (zh) 一种永磁同步电机启动及转子位置自修正方法
Toloue et al. Multivariable sliding-mode extremum seeking PI tuning for current control of a PMSM
CN103986392B (zh) 一种低速直驱式交流伺服系统的控制方法
KR100967665B1 (ko) 저속 영역에서의 전동기 속도 제어 시스템 및 속도 제어방법
CN113783492A (zh) 电机永磁体磁链的学习方法、装置、设备及存储介质
CN112271965B (zh) 基于初始相位辨识的相序控制方法、装置、电子设备
KR101224571B1 (ko) 영구자석 스텝모터의 마이크로 스테핑 제어 방법
CN109639200A (zh) 一种基于电机负载转矩检测的转动惯量在线辨识方法
CN117240166A (zh) 一种电机初始电角度检测方法、装置、伺服控制系统、介质及处理器
CN111162712B (zh) 直驱永磁同步电机的控制方法、牵引控制器及存储介质
CN111835251A (zh) 一种基于无速度传感的永磁同步电机高性能控制方法
CN111800055A (zh) 一种双凸极电机平均转矩确定方法和装置
CN113691181A (zh) 电机电感检测方法、装置以及电机控制器、存储介质
CN114157193B (zh) 一种寻优插值式同步电机转矩脉动抑制控制方法及系统
Chan Sliding Mode Control of Brushless DC Motor Speed Control
Fartash Toloue et al. Multivariable sliding‐mode extremum seeking PI tuning for current control of a PMSM

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination