本發(fā)明涉及機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種確定電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置的方法及裝置。
背景技術(shù):
為了保證電機(jī)的正常運行,需要確定出電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置。
在現(xiàn)有技術(shù)的確定電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置的方案中,在電機(jī)啟動時,在開環(huán)拖動階段到閉環(huán)控制階段過渡的過程中,隨著電機(jī)負(fù)載的變化,電機(jī)的控制模型瞬間不滿足電機(jī)模型所假定的條件,如電機(jī)的磁路是線性的,三相繞組是完全對稱的以及忽略高次諧波的影響等,進(jìn)而導(dǎo)致得到的電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置容易發(fā)生電機(jī)啟動失敗。
通過上述描述可見,現(xiàn)有技術(shù)確定出的電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置容易導(dǎo)致電機(jī)啟動失敗。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明實施例提供了一種確定電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置的方法及裝置,能夠提高電機(jī)啟動的成功率。
一方面,本發(fā)明實施例提供了一種確定電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置的方法,包括:
確定電機(jī)轉(zhuǎn)子的當(dāng)前軸誤差;
對所述當(dāng)前軸誤差進(jìn)行低通濾波處理,生成當(dāng)前低通濾波值;
對所述當(dāng)前低通濾波值進(jìn)行鎖相環(huán)處理,生成所述電機(jī)轉(zhuǎn)子的當(dāng)前轉(zhuǎn)動頻率;
根據(jù)所述當(dāng)前轉(zhuǎn)動頻率,確定所述電機(jī)轉(zhuǎn)子的當(dāng)前位置。
進(jìn)一步地,該方法進(jìn)一步包括:初始化δθ'0;
所述對所述當(dāng)前軸誤差進(jìn)行低通濾波處理,生成當(dāng)前低通濾波值,包括:
根據(jù)公式一,計算出所述當(dāng)前低通濾波值,其中,所述公式一為:
其中,δθplln為所述當(dāng)前低通濾波值,δθn為所述當(dāng)前軸誤差,δθ'n-1為所述第n-1次的中間參數(shù),δθ'n為第n次的中間參數(shù),ts為預(yù)先設(shè)置的采用周期計算時間,tlpf為預(yù)先設(shè)置的低通濾波器濾波時間,m為預(yù)設(shè)的正整數(shù)、n為正整數(shù);
在所述根據(jù)所述當(dāng)前轉(zhuǎn)動頻率,確定所述電機(jī)轉(zhuǎn)子的當(dāng)前位置之后,進(jìn)一步包括:
返回所述確定電機(jī)轉(zhuǎn)子的當(dāng)前軸誤差。
進(jìn)一步地,該方法進(jìn)一步包括:
預(yù)先建立隨所述電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的d軸、q軸直角坐標(biāo)系,其中,d軸與所述電機(jī)轉(zhuǎn)子的當(dāng)前位置重合,q軸與d軸垂直;
所述確定電機(jī)轉(zhuǎn)子的當(dāng)前軸誤差,包括:
確定d軸上的當(dāng)前電壓、d軸的當(dāng)前電感值、q軸的當(dāng)前電感值、d軸的當(dāng)前電流、q軸的當(dāng)前電流和當(dāng)前轉(zhuǎn)速值;
根據(jù)公式二,計算出所述當(dāng)前軸誤差,其中,公式二為:
其中,δθ為所述當(dāng)前軸誤差,vd*為所述d軸上的當(dāng)前電壓,r*為所述電機(jī)轉(zhuǎn)子對應(yīng)的電機(jī)的電阻,ke*為感應(yīng)電壓常數(shù),ld*為所述d軸的當(dāng)前電感值,lq*為所述q軸的當(dāng)前電感值,id為所述d軸的當(dāng)前電流,iq為所述q軸的當(dāng)前電流,ω*為所述當(dāng)前轉(zhuǎn)速值。
進(jìn)一步地,所述初始化δθ'0,包括:
將δθ'0初始化為α·2m,其中,α大于0。
進(jìn)一步地,所述對所述當(dāng)前低通濾波值進(jìn)行鎖相環(huán)處理,生成所述電機(jī)轉(zhuǎn)子的當(dāng)前轉(zhuǎn)動頻率,包括:
將所述當(dāng)前低通濾波值反相后輸入到鎖相環(huán)中,獲取所述鎖相環(huán)輸出的所述當(dāng)前轉(zhuǎn)動頻率。
進(jìn)一步地,所述根據(jù)所述當(dāng)前轉(zhuǎn)動頻率,確定所述電機(jī)轉(zhuǎn)子的當(dāng)前位置,包括:
根據(jù)公式四,計算所述當(dāng)前位置,其中,所述公式四為:
θn=∫2π·fn·dt;
其中,θn為所述當(dāng)前位置,fn為所述當(dāng)前轉(zhuǎn)動頻率,t為時間。
另一方面,本發(fā)明∫施例提供了一種確定電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置的裝置,包括:
軸誤差確定單元,用于確定電機(jī)轉(zhuǎn)子的當(dāng)前軸誤差;
濾波單元,用于對所述當(dāng)前軸誤差進(jìn)行低通濾波處理,生成當(dāng)前低通濾波值;
鎖相環(huán)單元,用于對所述當(dāng)前低通濾波值進(jìn)行鎖相環(huán)處理,生成所述電機(jī)轉(zhuǎn)子的當(dāng)前轉(zhuǎn)動頻率;
位置確定單元,用于根據(jù)所述當(dāng)前轉(zhuǎn)動頻率,確定所述電機(jī)轉(zhuǎn)子的當(dāng)前位置。
進(jìn)一步地,該裝置進(jìn)一步包括:初始化單元,用于初始化δθ'0;
所述濾波單元,用于:
根據(jù)公式一,計算出所述當(dāng)前低通濾波值,其中,所述公式一為:
其中,δθplln為所述當(dāng)前低通濾波值,δθn為所述當(dāng)前軸誤差,δθ'n-1為所述第n-1次的中間參數(shù),δθ'n為第n次的中間參數(shù),ts為預(yù)先設(shè)置的采用周期計算時間,tlpf為預(yù)先設(shè)置的低通濾波器濾波時間,m為預(yù)設(shè)的正整數(shù)、n為正整數(shù);
所述位置確定單元,進(jìn)一步用于在所述根據(jù)所述當(dāng)前轉(zhuǎn)動頻率,確定所述電機(jī)轉(zhuǎn)子的當(dāng)前位置之后,觸發(fā)所述軸誤差確定單元。
進(jìn)一步地,該裝置進(jìn)一步包括:建立單元,用于建立隨所述電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的d軸、q軸直角坐標(biāo)系,其中,d軸與所述電機(jī)轉(zhuǎn)子的當(dāng)前位置重合,q軸與d軸垂直;
所述軸誤差確定單元,用于:
確定d軸上的當(dāng)前電壓、d軸的當(dāng)前電感值、q軸的當(dāng)前電感值、d軸的當(dāng)前電流、q軸的當(dāng)前電流和當(dāng)前轉(zhuǎn)速值;
根據(jù)公式二,計算出所述當(dāng)前軸誤差,其中,公式二為:
其中,δθ為所述當(dāng)前軸誤差,vd*為所述d軸上的當(dāng)前電壓,r*為所述電機(jī)轉(zhuǎn)子對應(yīng)的電機(jī)的電阻,ke*為感應(yīng)電壓常數(shù),ld*為所述d軸的當(dāng)前電感值,lq*為所述q軸的當(dāng)前電感值,id為所述d軸的當(dāng)前電流,iq為所述q軸的當(dāng)前電流,ω*為所述當(dāng)前轉(zhuǎn)速值。
進(jìn)一步地,所述初始化單元,用于將δθ'0初始化為α·2m,其中,α大于0。
進(jìn)一步地,所述鎖相環(huán)單元,用于將所述當(dāng)前低通濾波值反相后輸入到鎖相環(huán)中,獲取所述鎖相環(huán)輸出的所述當(dāng)前轉(zhuǎn)動頻率。
進(jìn)一步地,所述位置確定單元,用于根據(jù)公式四,計算所述當(dāng)前位置,其中,所述公式四為:
θn=∫2π·fn·dt;
其中,θn為所述當(dāng)前位置,fn為所述當(dāng)前轉(zhuǎn)動頻率,t為時間。
在本發(fā)明實施例中,在確定出當(dāng)前軸誤差后,進(jìn)行低通濾波處理,得到的當(dāng)前低通濾波值的波動較小,利用當(dāng)前低通濾波值確定電機(jī)轉(zhuǎn)子的當(dāng)前轉(zhuǎn)動頻率,進(jìn)而確定出電機(jī)轉(zhuǎn)子的當(dāng)前位置,利用本發(fā)明實施例提供的方案得到的電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動頻率不容易出現(xiàn)負(fù)值,提高了電機(jī)啟動的成功率。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本發(fā)明一實施例提供的一種確定電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置的方法的流程圖;
圖2是本發(fā)明一實施例提供的一種電機(jī)轉(zhuǎn)子的實際位置與電機(jī)轉(zhuǎn)子的推定位置在d軸、q軸直角坐標(biāo)系下的示意圖;
圖3是本發(fā)明一實施例提供的一種確定電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置的方法的流程圖;
圖4是本發(fā)明一實施例提供的一種確定電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置的裝置的示意圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例,基于本發(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
如圖1所示,本發(fā)明實施例提供了一種確定電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置的方法,該方法可以包括以下步驟:
步驟101:確定電機(jī)轉(zhuǎn)子的當(dāng)前軸誤差;
步驟102:對所述當(dāng)前軸誤差進(jìn)行低通濾波處理,生成當(dāng)前低通濾波值;
步驟103:對所述當(dāng)前低通濾波值進(jìn)行鎖相環(huán)處理,生成所述電機(jī)轉(zhuǎn)子的當(dāng)前轉(zhuǎn)動頻率;
步驟104:根據(jù)所述當(dāng)前轉(zhuǎn)動頻率,確定所述電機(jī)轉(zhuǎn)子的當(dāng)前位置。
在本發(fā)明實施例中,在確定出當(dāng)前軸誤差后,進(jìn)行低通濾波處理,得到的當(dāng)前低通濾波值的波動較小,利用當(dāng)前低通濾波值確定電機(jī)轉(zhuǎn)子的當(dāng)前轉(zhuǎn)動頻率,進(jìn)而確定出電機(jī)轉(zhuǎn)子的當(dāng)前位置,利用本發(fā)明實施例提供的方案得到的電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動頻率不容易出現(xiàn)負(fù)值,提高了電機(jī)啟動的成功率。
在本發(fā)明一實施例中,該方法進(jìn)一步包括:初始化δθ'0;
所述對所述當(dāng)前軸誤差進(jìn)行低通濾波處理,生成當(dāng)前低通濾波值,包括:
根據(jù)公式一,計算出所述當(dāng)前低通濾波值,其中,所述公式一為:
其中,δθplln為所述當(dāng)前低通濾波值,δθn為所述當(dāng)前軸誤差,δθ'n-1為所述第n-1次的中間參數(shù),δθ'n為第n次的中間參數(shù),ts為預(yù)先設(shè)置的采用周期計算時間,tlpf為預(yù)先設(shè)置的低通濾波器濾波時間,m為預(yù)設(shè)的正整數(shù)、n為正整數(shù);
在所述根據(jù)所述當(dāng)前轉(zhuǎn)動頻率,確定所述電機(jī)轉(zhuǎn)子的當(dāng)前位置之后,進(jìn)一步包括:
返回所述確定電機(jī)轉(zhuǎn)子的當(dāng)前軸誤差。
在本發(fā)明實施例中,利用公式一不斷迭代,實現(xiàn)對每個軸誤差的低通濾波,以確定低通濾波值,這樣得到的低通濾波值波動較小。這里的n是迭代的次數(shù)。在第一次濾波時,利用初始化的δθ'0,進(jìn)行計算。在之后的濾波過程中,可以使用上一次生成的δθ'n-1進(jìn)行計算。
在本發(fā)明一實施例中,該方法進(jìn)一步包括:
預(yù)先建立隨所述電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的d軸、q軸直角坐標(biāo)系,其中,d軸與所述電機(jī)轉(zhuǎn)子的當(dāng)前位置重合,q軸與d軸垂直;
所述確定電機(jī)轉(zhuǎn)子的當(dāng)前軸誤差,包括:
確定d軸上的當(dāng)前電壓、d軸的當(dāng)前電感值、q軸的當(dāng)前電感值、d軸的當(dāng)前電流、q軸的當(dāng)前電流和當(dāng)前轉(zhuǎn)速值;
根據(jù)公式二,計算出所述當(dāng)前軸誤差,其中,公式二為:
其中,δθ為所述當(dāng)前軸誤差,vd*為所述d軸上的當(dāng)前電壓,r*為所述電機(jī)轉(zhuǎn)子對應(yīng)的電機(jī)的電阻,ke*為感應(yīng)電壓常數(shù),ld*為所述d軸的當(dāng)前電感值,lq*為所述q軸的當(dāng)前電感值,id為所述d軸的當(dāng)前電流,iq為所述q軸的當(dāng)前電流,ω*為所述當(dāng)前轉(zhuǎn)速值。
在本發(fā)明實施例中,每次計算當(dāng)前軸誤差,均通過公式二來計算。如圖2所示,本發(fā)明實施例提供的一種電機(jī)轉(zhuǎn)子的實際位置與電機(jī)轉(zhuǎn)子的推定位置在d軸、q軸直角坐標(biāo)系下的示意圖。其中,u軸為u相繞組固定軸,dc為電機(jī)轉(zhuǎn)子的推定位置,qc與dc垂直。id和iq可以通過以下方式確定:檢測電機(jī)的相電流iu、iv、iw,根據(jù)電機(jī)的相電流iu、iv、iw,進(jìn)行坐標(biāo)變換,得出id和iq。
在本發(fā)明一實施例中,所述初始化δθ'0,包括:
將δθ'0初始化為α·2m,其中,α大于0。
通過該方式初始化δθ'0初可以使得轉(zhuǎn)動頻率為正值,避免轉(zhuǎn)動頻率在狀態(tài)切換時出現(xiàn)負(fù)值的情況,進(jìn)而提高了電機(jī)啟動成功率。
在本發(fā)明一實施例中,所述確定d軸上的當(dāng)前電壓、d軸的當(dāng)前電感值、q軸的當(dāng)前電感值、d軸的當(dāng)前電流、q軸的當(dāng)前電流和當(dāng)前轉(zhuǎn)速值,包括:
根據(jù)公式三,計算出所述當(dāng)前轉(zhuǎn)速值,其中,所述公式三為:
ω*=2πfn-1;
其中,fn為所述當(dāng)前轉(zhuǎn)動頻率,fn-1為第n-1次的轉(zhuǎn)動頻率。
在本發(fā)明實施例中,第一次計算時,ω*可以通過初始化的f0得到,f0大于0。之后計算ω*,根據(jù)上一確定出的轉(zhuǎn)動頻率fn-1得到。
在本發(fā)明一實施例中,所述對所述當(dāng)前低通濾波值進(jìn)行鎖相環(huán)處理,生成所述電機(jī)轉(zhuǎn)子的當(dāng)前轉(zhuǎn)動頻率,包括:
將所述當(dāng)前低通濾波值反相后輸入到鎖相環(huán)中,獲取所述鎖相環(huán)輸出的所述當(dāng)前轉(zhuǎn)動頻率。
在本發(fā)明實施例中,利用將當(dāng)前低通濾波值反相后鎖定到0的鎖相環(huán)控制技術(shù),確定出當(dāng)前轉(zhuǎn)動頻率。
在本發(fā)明一實施例中,所述根據(jù)所述當(dāng)前轉(zhuǎn)動頻率,確定所述電機(jī)轉(zhuǎn)子的當(dāng)前位置,包括:
根據(jù)公式四,計算所述當(dāng)前位置,其中,所述公式四為:
θn=∫2π·fn·dt;
其中,θn為所述當(dāng)前位置,fn為所述當(dāng)前轉(zhuǎn)動頻率,t為時間。
在確定出電機(jī)轉(zhuǎn)子的當(dāng)前位置之后,還可以通過該當(dāng)前位置控制電機(jī)運行。
如圖3所示,本發(fā)明實施例提供了一種確定電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置的方法,該方法可以包括以下步驟:
步驟301:預(yù)先建立隨電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的d軸、q軸直角坐標(biāo)系,其中,d軸與電機(jī)轉(zhuǎn)子的當(dāng)前位置重合,q軸與d軸垂直。
步驟302:初始化δθ'0和f0。
具體地,在初始化時,將δθ'0初始化為δθ'0=α·2m,α大于0。通過該方式初始化δθ'0初可以使得轉(zhuǎn)動頻率為正值,避免轉(zhuǎn)動頻率在狀態(tài)切換時出現(xiàn)負(fù)值的情況,進(jìn)而提高了電機(jī)啟動成功率。
該步驟可以在電機(jī)啟動的開環(huán)拖動階段來實現(xiàn)。
步驟303:確定d軸上的當(dāng)前電壓、d軸的當(dāng)前電感值、q軸的當(dāng)前電感值、d軸的當(dāng)前電流和q軸的當(dāng)前電流,并根據(jù)公式三,計算出當(dāng)前轉(zhuǎn)速值,其中,公式三為:
ω*=2πfn-1;
其中,fn為當(dāng)前轉(zhuǎn)動頻率,fn-1為第n-1次的轉(zhuǎn)動頻率。
步驟304:根據(jù)公式二,計算出電機(jī)轉(zhuǎn)子的當(dāng)前軸誤差,其中,公式二為:
其中,δθ為當(dāng)前軸誤差,vd*為d軸上的當(dāng)前電壓,r*為電機(jī)轉(zhuǎn)子對應(yīng)的電機(jī)的電阻,ke*為感應(yīng)電壓常數(shù),ld*為d軸的當(dāng)前電感值,lq*為q軸的當(dāng)前電感值,id為d軸的當(dāng)前電流,iq為q軸的當(dāng)前電流,ω*為當(dāng)前轉(zhuǎn)速值。這里的δθ為δθn。
步驟305:根據(jù)公式一,計算出當(dāng)前低通濾波值,其中,公式一為:
其中,δθplln為當(dāng)前低通濾波值,δθn為當(dāng)前軸誤差,δθ'n-1為第n-1次的中間參數(shù),δθ'n為第n次的中間參數(shù),ts為預(yù)先設(shè)置的采用周期計算時間,tlpf為預(yù)先設(shè)置的低通濾波器濾波時間,m為預(yù)設(shè)的正整數(shù)、n為正整數(shù)。
具體地,ts可以為1毫秒,tlpf可以為100毫秒。當(dāng)ts固定時,可以通過改變tlpf來獲得不同的低通濾波效果。用戶可以根據(jù)對低通濾波效果的需求來靈活設(shè)置ts和tlpf。
當(dāng)利用單片機(jī)實現(xiàn)本發(fā)明實施例提供的方案時,由于單片機(jī)目前一般不支持小數(shù)處理,本發(fā)明實施例通過2m能夠獲取的整數(shù),避免了單片機(jī)處理小數(shù)。m可以取值16。
該步驟可以在電機(jī)啟動的閉環(huán)控制階段來實現(xiàn)。
步驟306:將當(dāng)前低通濾波值反相后輸入到鎖相環(huán)中,獲取鎖相環(huán)輸出的當(dāng)前轉(zhuǎn)動頻率。
具體地,將(0-δθplln)輸入到鎖相環(huán)中。
步驟307:根據(jù)公式四,計算電機(jī)轉(zhuǎn)子的當(dāng)前位置,返回步驟303,其中,所述公式四為:
θn=∫2π·fn·dt;
其中,θn為所述當(dāng)前位置,fn為所述當(dāng)前轉(zhuǎn)動頻率,t為時間。
電機(jī)啟動過程,一般包括定位階段、開環(huán)拖動階段,閉環(huán)控制階段等。從開環(huán)拖動階段到閉環(huán)控制階段的狀態(tài)轉(zhuǎn)換的過程中,軸誤差的波動較大,利用該軸誤差計算出的電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動頻率容易出現(xiàn)負(fù)值,進(jìn)而容易導(dǎo)致電機(jī)啟動失敗。在本發(fā)明實施例中,對軸誤差進(jìn)行低通濾波處理,利用濾波后的低通濾波值計算出的電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動頻率,該轉(zhuǎn)動頻率不容易出現(xiàn)負(fù)值,進(jìn)而提高了電機(jī)啟動的成功率。
在本發(fā)明實施例中,能夠避免電機(jī)從開環(huán)拖動階段到閉環(huán)控制階段轉(zhuǎn)換時,電機(jī)啟動失敗的情況出現(xiàn),大大的提高了電機(jī)啟動時電機(jī)背壓啟動的能力,提高了控制的可靠性,能夠?qū)崿F(xiàn)180°變頻調(diào)速控制的目的。
本發(fā)明實施例適用于永磁無刷無位置傳感器直流電機(jī),該電機(jī)可以是冰箱上的電機(jī)。
在本發(fā)明實施例中,確定電機(jī)轉(zhuǎn)子的真實位置與推定位置之間的軸誤差,并通過對軸誤差進(jìn)行低通濾波處理,獲取較為穩(wěn)定的低通濾波值,并在開環(huán)拖動階段對低通濾波器的中間參數(shù)賦值,進(jìn)一步通過鎖相環(huán)對低通濾波處理后的低通濾波值取反后并調(diào)節(jié)到0的控制方法獲得電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動頻率,最終通過積分控制獲得電機(jī)轉(zhuǎn)子的估計位置,提高電機(jī)背壓啟動能力。
在本發(fā)明實施例中,在電機(jī)開環(huán)拖動階段,對低通濾波器的中間參數(shù)賦值,降低切換到閉環(huán)控制階段時,鎖相環(huán)輸出負(fù)值的轉(zhuǎn)動頻率的概率,提高電機(jī)從開環(huán)拖動到閉環(huán)控制階段切換的成功率,提高電機(jī)在帶負(fù)載運行啟動和狀態(tài)切換的成功率。
如圖4所示,本發(fā)明實施例提供了一種確定電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置的裝置,包括:
軸誤差確定單元401,用于確定電機(jī)轉(zhuǎn)子的當(dāng)前軸誤差;
濾波單元402,用于對所述當(dāng)前軸誤差進(jìn)行低通濾波處理,生成當(dāng)前低通濾波值;
鎖相環(huán)單元403,用于對所述當(dāng)前低通濾波值進(jìn)行鎖相環(huán)處理,生成所述電機(jī)轉(zhuǎn)子的當(dāng)前轉(zhuǎn)動頻率;
位置確定單元404,用于根據(jù)所述當(dāng)前轉(zhuǎn)動頻率,確定所述電機(jī)轉(zhuǎn)子的當(dāng)前位置。
在本發(fā)明一實施例中,該裝置進(jìn)一步包括:初始化單元,用于初始化δθ'0;
所述濾波單元,用于:
根據(jù)公式一,計算出所述當(dāng)前低通濾波值,其中,所述公式一為:
其中,δθplln為所述當(dāng)前低通濾波值,δθn為所述當(dāng)前軸誤差,δθ'n-1為所述第n-1次的中間參數(shù),δθ'n為第n次的中間參數(shù),ts為預(yù)先設(shè)置的采用周期計算時間,tlpf為預(yù)先設(shè)置的低通濾波器濾波時間,m為預(yù)設(shè)的正整數(shù)、n為正整數(shù);
所述位置確定單元,進(jìn)一步用于在所述根據(jù)所述當(dāng)前轉(zhuǎn)動頻率,確定所述電機(jī)轉(zhuǎn)子的當(dāng)前位置之后,觸發(fā)所述軸誤差確定單元。
在本發(fā)明一實施例中,該裝置進(jìn)一步包括:建立單元,用于建立隨所述電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的d軸、q軸直角坐標(biāo)系,其中,d軸與所述電機(jī)轉(zhuǎn)子的當(dāng)前位置重合,q軸與d軸垂直;
所述軸誤差確定單元,用于:
確定d軸上的當(dāng)前電壓、d軸的當(dāng)前電感值、q軸的當(dāng)前電感值、d軸的當(dāng)前電流、q軸的當(dāng)前電流和當(dāng)前轉(zhuǎn)速值;
根據(jù)公式二,計算出所述當(dāng)前軸誤差,其中,公式二為:
其中,δθ為所述當(dāng)前軸誤差,vd*為所述d軸上的當(dāng)前電壓,r*為所述電機(jī)轉(zhuǎn)子對應(yīng)的電機(jī)的電阻,ke*為感應(yīng)電壓常數(shù),ld*為所述d軸的當(dāng)前電感值,lq*為所述q軸的當(dāng)前電感值,id為所述d軸的當(dāng)前電流,iq為所述q軸的當(dāng)前電流,ω*為所述當(dāng)前轉(zhuǎn)速值。
在本發(fā)明一實施例中,所述初始化單元,用于將δθ'0初始化為α·2m,其中,α大于0。
在本發(fā)明一實施例中,所述軸誤差確定單元,用于根據(jù)公式三,計算出所述當(dāng)前轉(zhuǎn)速值,其中,所述公式三為:
ω*=2πfn-1;
其中,fn為所述當(dāng)前轉(zhuǎn)動頻率,fn-1為第n-1次的轉(zhuǎn)動頻率。
在本發(fā)明一實施例中,所述鎖相環(huán)單元,用于將所述當(dāng)前低通濾波值反相后輸入到鎖相環(huán)中,獲取所述鎖相環(huán)輸出的所述當(dāng)前轉(zhuǎn)動頻率。
在本發(fā)明一實施例中,所述位置確定單元,用于根據(jù)公式四,計算所述當(dāng)前位置,其中,所述公式四為:
θn=∫2π·fn·dt;
其中,θn為所述當(dāng)前位置,fn為所述當(dāng)前轉(zhuǎn)動頻率,t為時間。
上述裝置內(nèi)的各單元之間的信息交互、執(zhí)行過程等內(nèi)容,由于與本發(fā)明方法實施例基于同一構(gòu)思,具體內(nèi)容可參見本發(fā)明方法實施例中的敘述,此處不再贅述。
本發(fā)明實施例提供了一種可讀介質(zhì),包括執(zhí)行指令,當(dāng)存儲控制器的處理器執(zhí)行所述執(zhí)行指令時,所述存儲控制器執(zhí)行本發(fā)明實施例提供的任意一種確定電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置的方法。
本發(fā)明實施例提供了一種存儲控制器,包括:處理器、存儲器和總線;
所述存儲器用于存儲執(zhí)行指令,所述處理器與所述存儲器通過所述總線連接,當(dāng)所述存儲控制器運行時,所述處理器執(zhí)行所述存儲器存儲的執(zhí)行指令,以使所述存儲控制器執(zhí)行本發(fā)明實施例提供的任意一種確定電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置的方法。
本發(fā)明各個實施例至少具有如下有益效果:
1、在本發(fā)明實施例中,在確定出當(dāng)前軸誤差后,進(jìn)行低通濾波處理,得到的當(dāng)前低通濾波值的波動較小,利用當(dāng)前低通濾波值確定電機(jī)轉(zhuǎn)子的當(dāng)前轉(zhuǎn)動頻率,進(jìn)而確定出電機(jī)轉(zhuǎn)子的當(dāng)前位置,利用本發(fā)明實施例提供的方案得到的電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動頻率不容易出現(xiàn)負(fù)值,提高了電機(jī)啟動的成功率。
2、在本發(fā)明實施例中,能夠避免電機(jī)從開環(huán)拖動階段到閉環(huán)控制階段轉(zhuǎn)換時,電機(jī)啟動失敗的情況出現(xiàn),大大的提高了電機(jī)啟動時電機(jī)背壓啟動的能力,提高了控制的可靠性,能夠?qū)崿F(xiàn)180°變頻調(diào)速控制的目的。
3、在本發(fā)明實施例中,確定電機(jī)轉(zhuǎn)子的真實位置與推定位置之間的軸誤差,并通過對軸誤差進(jìn)行低通濾波處理,獲取較為穩(wěn)定的低通濾波值,并在開環(huán)拖動階段對低通濾波器的中間參數(shù)賦值,進(jìn)一步通過鎖相環(huán)對低通濾波處理后的低通濾波值取反后并調(diào)節(jié)到0的控制方法獲得電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動頻率,最終通過積分控制獲得電機(jī)轉(zhuǎn)子的估計位置,提高電機(jī)背壓啟動能力。
4、在本發(fā)明實施例中,在電機(jī)開環(huán)拖動階段,對低通濾波器的中間參數(shù)賦值,降低切換到閉環(huán)控制階段時,鎖相環(huán)輸出負(fù)值的轉(zhuǎn)動頻率的概率,提高電機(jī)從開環(huán)拖動到閉環(huán)控制階段切換的成功率,提高電機(jī)在帶負(fù)載運行啟動和狀態(tài)切換的成功率。
需要說明的是,在本文中,諸如第一和第二之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來,而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且,術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素,而且還包括沒有明確列出的其他要素,或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下,由語句“包括一個······”限定的要素,并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同因素。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解:實現(xiàn)上述方法實施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關(guān)的硬件來完成,前述的程序可以存儲在計算機(jī)可讀取的存儲介質(zhì)中,該程序在執(zhí)行時,執(zhí)行包括上述方法實施例的步驟;而前述的存儲介質(zhì)包括:rom、ram、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)中。
最后需要說明的是:以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例,僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)方案,并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。