[发明专利]一种实现永磁同步电机机械零点在线找寻与补偿的方法

权利要求书

1.一种实现永磁同步电机机械零点在线找寻与补偿的方法，用于以永磁同步电机和增量式圆光栅为主体的激光跟踪仪的精密伺服系统在启动环节对永磁同步电机进行零位找寻和补偿，该方法是利用安装在永磁同步电机上的霍尔位置传感器对永磁同步电机机械零点进行位置粗测，并利用增量式圆光栅对永磁同步电机机械零点进行位置精测，实现对永磁同步电机机械零点的在线找寻与补偿，进而实现对激光跟踪仪的精密跟踪控制，该方法具体包括以下步骤：

步骤1：控制永磁同步电机进入启动模式，使永磁同步电机开环转动，捕捉永磁同步电机经过增量式圆光栅的机械零点时的清零信号；

步骤2：在永磁同步电机经过增量式圆光栅的机械零点后，设定零点找寻转速及偏差阈值，永磁同步电机开始进入零位找寻补偿过程；

步骤3：捕捉安装在永磁同步电机上的霍尔位置传感器在状态切换点时对应的霍尔状态突变信号，记录此时采集到的增量式圆光栅数值，根据状态切换点和电机位置的对应关系将增量式圆光栅的反馈值转换为零点补偿值；

步骤4：在接下来的状态切换点，检查零点补偿值是否准确，若连续n次切换点的零点补偿值均在设定的偏差阈值内，则完成永磁同步电机机械零点在线找寻与补偿过程，进入闭环控制模式。

2.根据权利要求1所述的实现永磁同步电机机械零点在线找寻与补偿的方法，步骤1中所述控制永磁同步电机进入启动模式是采用恒压频比来控制永磁同步电机进入启动模式start＝0。

3.根据权利要求1所述的实现永磁同步电机机械零点在线找寻与补偿的方法，步骤2中所述设定零点找寻转速及偏差阈值，由于在不同找寻转速下检测到的光栅值有一定的偏差，同时偏差阈值越小，则零点找寻越精确，所以针对不同的工况，设定对应的找寻转速和偏差阈值。

4.根据权利要求1所述的实现永磁同步电机机械零点在线找寻与补偿的方法，所述步骤3包括：

霍尔位置传感器的输出信号将永磁同步电机每个周期分为六个60°电角度的区间0°～60°，60°～120°，120°～180°，180°～240°，240°～300°，300°～360°，在0°，60°，120°，180°，240°，300°，360°这几个电角度位置，霍尔状态信号会发生跳变，且每次状态改变有且仅有一个电平信号发生变化，即只要捕捉到霍尔状态发生改变时，对应跳变电平信号的上升沿或下降沿，及该时刻下增量式圆光栅输出的位置信号，通过霍尔状态和位置的对应关系即可获得增量式圆光栅输出的位置信号与永磁同步电机机械零点的对应关系，即找到永磁同步电机的机械零点对应的增量式圆光栅角度值，然后将该角度值转换为永磁同步电机零点的补偿值。

5.根据权利要求1所述的实现永磁同步电机机械零点在线找寻与补偿的方法，步骤4中所述在接下来的状态切换点检查零点补偿值是否准确，是在第一次获取补偿值后，基于该补偿值去和经过下一个状态切换点时增量式圆光栅输出的位置信号进行比较，当连续n次偏差均在设定的偏差阈值范围内变化，n为大于1的自然数，则认为该补偿值是有效的，否则继续捕获下一个状态切换点的霍尔状态突变信号，更新补偿值，直到满足条件为止。

6.根据权利要求1或5所述的实现永磁同步电机机械零点在线找寻与补偿的方法，所述n＝3。