[发明专利]基于时间坐标磁电编码器角度精分方法及装置

说明书

本发明涉及基于时间坐标磁电编码器角度精分方法及装置包括：单对极霍尔传感器对角度值信号进行测量，模数转换器对霍尔信号进行模数转换，通过单对极角度计算模块获得单对极角度值；卡尔曼滤波开环速度控制模块，基于卡尔曼滤波器得到消除高频噪声的反馈电流，实现控制系统开环速度平稳控制，并得到校正标准电角度指令值θ_{e_ref}；角度误差补偿表格建立模块，依据θ_{e_ref}与θ₁数值，建立角度值误差补偿表格；角度值精分处理模块，依据单对极角度值θ₁当前数值，得到最终精分后的角度值；本发明有利于消除由于磁电编码器标定校准过程中引入的机械安装偏差，减少角度值标定机械工装设计过程的繁琐性，提高磁电编码器标定过程的效率，提高磁电编码器的测量精度。

技术领域

本发明属于编码器制造领域，具体涉及基于时间坐标磁电编码器角度精分方法及装置。

背景技术

磁电编码器具有具有结构简单、耐高温、抗油污、抗冲击和体积小、成本低等优点，在小型化和恶劣环境条件的应用场所具有独特优势。然而，因为磁电编码器角度值解算过程依赖磁场信号的模数转换过程，因此系统电源噪声、信号噪声对于磁电编码器的精度存在极大影响，由于磁电编码器磁场感应霍尔器件在表贴过程中存在机械偏差，磁钢充磁过程存在磁场的不均匀性，导致磁电编码器初始精度低，为了消除上面的不良影响，目前该技术领域需要对磁电编码器进行精度标定，标定过程中需要将磁电编码器与精度更高的角位移测量仪器同轴安装，同步输出俩种角度值进行比对，实现磁电编码器角度值的误差补偿，但是该过程依赖于标定工装的机械安装精度，标定工装结构复杂，操作效率低，不易于大批量生产制造，并且所得到的角度值误差补偿表格中存在机械安装偏差的影响，不利于磁电编码器角度值的高精度输出，针对以上问题本发明提出一种基于时间坐标磁电编码器角度精分方法及装置。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种方案，旨在消除由于磁电编码器标定校准过程中引入的机械安装偏差，减少角度值标定机械工装设计过程的繁琐性，提高磁电编码器标定过程的效率，提高磁电编码器的测量精度。

本发明公布了基于时间坐标磁电编码器角度精分方法，包括以下步骤：

(1)采集单对极角度值信号A+、A-；

(2)对单对极角度值信号A+、A-进行模数转换，得到单对极角度值数字信号HA+、HA-；

(3)依据单对极角度值数字信号HA+、HA-求解单对极角度值θ₁；

(4)依据卡尔曼滤波器进行电流滤波，减少电流反馈信号夹杂噪声，降低转矩脉动，实现速度平稳的开环驱动转速控制；

(5)得到依据时间坐标为依据的角度值误差补偿表格；

(6)依据角度值误差补偿表格对单对极角度值θ₁进行精分补偿。

作为优选，所述的步骤(1)，通过单对极霍尔传感器得到单对极角度值信号A+、A-。

作为优选，所述的步骤(2)，经过模数转换器对单对极角度值信号A+、A-进行模数转换，得到单对极角度值数字信号HA+、HA-。

作为优选，所述的步骤(3)，依据步骤(2)得到的单对极角度值数字信号HA+、HA-对角度值进行解算，得到单对极角度值θ₁，解算公式如式(1)所示：

作为优选，所述的步骤(4)，采用以下方法实施：

建立永磁同步电机电压控制方程如式(2)所示：