[发明专利]偏差角度估计方法、系统、计算机装置及介质

说明书

本申请提供一种偏差角度估计方法、系统、计算机装置及介质，包括：根据转子实际位置确定实际直、交轴，根据同步电机电压方程得到主动短路下用实际直流、交轴电流、电机参数、及转速表示的稳态电流和第一表达式，带入电机参数得到在固定转速下的实际直轴、交轴电流，根据转子测量位置确定测量直、交轴，根据主动短路实验得到分别在测量直轴、交轴电流；根据所述实际直轴、交轴电流、所述测量直轴、交轴电流得到直轴偏差角度和交轴偏差角度，并综合得到偏差角度。解决了现有技术中测量方法受限于估计的精度，且算法较复杂，对硬件电路要求高或精度受转动惯量影响大，要求启动转子旋转范围和场合难实现的问题，使得位置偏差检测更简单、可靠和实用。

技术领域

本申请涉及一种电机位置误差检测领域，特别是涉及一种偏差角度估计方法、系统、计算机装置及介质。

背景技术

PMSM(Permanent Magnet Synchronous Motor,永磁同步电机)广泛应用于多种高性能驱动控制场合，电机转子位置的精确检测是其高精度控制的前提。通常情况下，转子位置通过同轴安装的位置传感器进行检测，但位置传感器的安装误差会导致零位偏差的存在，进而引起位置检测的误差，严重时会影响PMSM的启动和正常工作。所以必须采用一种有效的方法对位置传感器的零位误差进行标定，进而提高位置检测的精度，以实现PMSM的高性能控制。

目前，国内外学者对电机转子初始位置的估计做了很多有意义的研究。检测转子零位偏差常采用预定位法和高频注入法。预定位法是先对PMSM的定子绕组施加直流电或固定方向的电压矢量使其产生该方向的磁场，将转子拖动到预定位置，根据传感器的输出即可确定零位偏差。该定位方法虽简单易实现，但估计精度受到负载转动惯量、转子初始位置等因素的影响，检测误差较大。高频注入法即采用无传感器控制方法对转子初始位置进行估计，同时获取传感器的初始位置值，从而得到位置传感器的检测偏差。但基于高频信号的注入的算法运算量较大，算法比较复杂，对硬件电路要求较高，不适合工程应用。

胡任之等将基于电磁转矩模型位置传感器零位偏差估算方法与预定位法结合，解决了负载条件下零位偏差估计问题。但该方法只适用于电机运行在匀速和匀加速模式下，具有一定的局限性。杨云伟等利用永磁同步电机反电动势与转子磁极位置的偏差关系估计出位置传感器的偏差，该方法虽可以克服系统摩擦转矩的影响，但该方法不仅需要多组数据的采样平均，而且要求反电动势的采样与位置读取的同步，其测试过程较为复杂。

目前对PMSM位置传感器零位偏差的测量主要存在如下问题：基于无位置传感器的零位偏差测量方法受限于无位置传感器算法估计的精度，且该算法较复杂，对硬件电路要求较高，预定位法的估计精度受负载转动惯量影响较大。对于要求启动转子旋转范围小甚至静止的场合，该方法无法适用。

发明内容

偏差角度估计方法、系统、计算机装置及介质，用于解决现有技术中位置传感器零位偏差的测量方法受限于无位置传感器算法估计的精度，且该算法较复杂，对硬件电路要求较高或精度受负载转动惯量影响较大，对于要求启动转子旋转范围小甚至静止的场合较难实现的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本申请提供一种偏差角度估计方法，应用于三相永磁同步电机，所述电机包括一转子，其中有直轴和交轴，所述方法包括：根据转子实际位置确定实际直轴和实际交轴，根据同步电机电压方程得到主动短路下用实际直轴电流、实际交轴电流、电机参数及转速表示的稳态电流，将固定的电机参数带入到所述稳态电流得到第一关系式，根据所述第一关系式在一固定转速下得到与实际直轴对应的实际直轴电流、与实际交轴对应的实际交轴电流；根据转子测量位置确定测量直轴和测量交轴，根据由主动短路实验得到在所述固定转速的条件下的与测量直轴对应的测量直轴电流和与测量交轴对应的测量交轴电流；根据所述实际直轴电流、所述实际交轴电流、所述测量直轴电流及测量交轴电流得到由所述实际直轴和所述测量直轴得到的直轴偏差角度和由所述实际交轴和所述测量交轴得到的交轴偏差角度，并将其进行综合得到偏差角度。

于本申请的一实施例中，所述同步电机电压方程为：