[发明专利]一种多路线性霍尔转子位置检测以及补偿矫正系统及方法

权利要求书

1.一种多路线性霍尔转子位置检测以及补偿矫正系统，其特征在于：包括主控单元，驱动单元，电机单元以及信号处理单元；

所述的电机单元包括安装电机定子上用于检测正弦空间磁场的5个线性霍尔元件；根据控制精度要求，选择其中的2个、3个或者全部与信号处理单元连接；

线性霍尔元件分别实时输出不同区间不同电角度的表示转子位置的电压信号输送至信号处理单元；

信号处理单元对接收的表示转子位置的电压信号进行滤波处理以及电压幅值调整，之后发送至主控单元；

主控单元根据接收的信号计算所述电机转子的位置，进一步进行滤波及补偿校正后产生电机驱动信号至驱动单元；

所述的驱动单元将电机驱动信号进行放大隔离后输送至电机；

5个线性霍尔元件中3个线性霍尔元件以互差120度的电角度方式分布在转轴垂直的平面上的圆周上作为一组；另外两个线性霍尔相差90度的电角度分布在转轴垂直的平面上的圆周上作为一组；

5个线性霍尔元件与信号处理单元连接，主控单元首先将接收的信号处理单元处理后的电压信号对应的相角值结合滤波过程中产生的延迟相角进行平均滤波处理，得到5路精确的转子位置；

以其中一组线性霍尔元件对应的精确转子位置为主要控制对象，将每个相角值对应的电压信号与理论范围进行比对，将超出理论范围的电压值利用另外一组线性霍尔元件对应的精确转子位置中相同相角值对应的电压值进行补偿，得到补偿后的电压值，补偿后的电压值与计数比较值进行比较得到电机驱动信号。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：信号处理单元包括滤波电路和调压电路；其中滤波电路包括运算放大器U1A,U1B,U2A,U2B，电阻R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7，电容C1,C2,C3,C4,C5,C6,C7,C8,C9,C10；电感L1,L2,L3；

电压Uin串联电阻R1、R2后接入U1A的反向输入端，电容C2、电感L1的一端均接入电阻R1、R2的公共端，其中电容C2的另一端接入U1A的正向输入端，电感L1的另一端接入U1A的输出端，电容C1一端接入U1A的反向输入端，另一端接入U1A的输出端；

U1A的输出端依次串联电容C4、C5后接入U1B的反向输入端，电阻R3、电容C3的一端均接入电容C4、C5的公共端，其中电阻R3的另一端接入U1B的正向输入端，电容C3的另一端接入U1B的输出端，电阻R4一端接入U1B的反向输入端，另一端接入U1B的输出端；

U1B的输出端依次串联电感L2、L3后接入U2A的反向输入端，电阻R5、电容C6的一端均接入电感L2、L3的公共端，其中电阻R5的另一端接入U2A的输出端，电容C6的另一端接入U2A的正向输入端，电容C7一端接入U2A的反向输入端，另一端接入U2A的输出端；

U2A的输出端依次串联电容C8、C10后接入U2B的反向输入端，电阻R6、电容C9的一端均接入电容C8、C10的公共端，其中电阻R6的另一端接入U2B的正向输入端，电容C9的另一端接入U2B的输出端，电阻R7一端接入U2B的反向输入端，另一端接入U2B的输出端；

上述运算放大器U1A,U1B,U2A,U2B的正向输入端均接地。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：对补偿后的电压值先进行2,3次谐波补偿，之后与计数比较值进行比较。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：根据采集的电机三相电流的波形图是否满足预设的精度，若满足，则停止谐波补偿，否则依次进行5次以上的谐波补偿，直至上述波形图满足预设的精度。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：每路精确的转子位置计算公式如下：

式中：为该路信号多次采集滤波后的角位置平均值，α为该路信号滤波后延迟角的平均值,n为该路线性霍尔传感器输出采集的次数；θ的精确的转子位置角度。