[发明专利]一种无刷直流电机磁干扰消除方法

说明书

本发明公开了一种无刷直流电机磁干扰消除方法，该方法通过建立无刷直流电机转速与磁干扰的关系，消除无刷直流电机对磁力计造成的磁干扰，并对无刷直流电机转速与磁干扰的信号进行平滑，得到无磁干扰的信号。该方法可以有效消除无刷直流电机对磁力计接收信号的干扰，提高磁力计探测的准确性。

技术领域

本发明涉及信号磁消除领域，特别涉及一种无刷直流电机磁干扰消除方法。

背景技术

无刷直流电机在运行过程中会对在其周围工作的磁力计产生干扰。之前的研究大多集中于为无刷直流电机添加屏蔽罩或优化无刷直流电机结构来减少磁干扰，例如专利授权号CN210927364U，CN208143025U，但这种方法需要改变或更换现有结构。一些研究也提出算法来消除磁干扰，但算法复杂度较高，不适用于实时系统。

海底缆线的探测对于维护修复海底缆线，保证通信与电力传输的通畅有非常重要的作用。海底缆线的探测，维护与维修通常依托于遥控无人潜器(remotely operatedvehicle,ROV)平台。由ROV搭载的磁力计所获取的信号是磁力探测海底缆线的重要依据。近年来，随着ROV向大型化和电动化发展，维护海底缆线的效率不断提高。然而，无刷直流电机运行过程中产生的磁场会严重干扰ROV搭载的磁力计的信号，从而大大降低利用磁力仪探测海底缆线的准确度。不仅如此，需要利用磁力计的其他工作，例如地磁场的探测，海底未爆炸炸弹(unexploded ordnance,UXO)的探测都会受到影响。

因此有必要对无刷直流电机所造成的磁力计干扰进行消除。本发明将重点研究电机磁场的干扰特性，提出磁干扰频率与电机转速的关系并据此提出可行的方法来抑制干扰对磁力计信号的影响，提高利用磁力计进行海底缆线定位的准确性。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种无刷直流电机磁干扰消除方法，该方法可以保证提高磁力计检测的准确性并且算法复杂度低。

本发明的目的通过如下的技术方案来实现：

一种无刷直流电机磁干扰消除方法，利用无刷直流电机转速与磁干扰频率的关系消除干扰，该方法的如下步骤：

S1：获取带有无刷直流电机磁干扰的磁力计原始信号；

S2：对获取带有无刷直流电机磁干扰的磁力计原始信号进行滤波；

S3：获取滤波后信号的包络面s_Env；

S4：采集与磁力计原始信号的起止时间段相同的无刷直流电机的转速；

S5：根据无刷直流电机转速与磁干扰频率的关系，计算得到无刷直流电机转速的n，并设置包括n在内的一个速度区间，将无刷直流电机在该速度区间对应时间段的信号s_Env舍弃；

所述无刷直流电机转速与磁干扰频率的关系为：

其中，p为无刷直流电机磁极对数目，n为无刷直流电机的转速，单位为RPM，f为无刷直流电机产生的磁干扰的频率，单位为Hz；

S6：采用插值的方法填补步骤S5舍弃的信号区间，获得信号s_IC；

S7：对信号s_IC进行平滑，获得无磁干扰的信号s_final。

进一步地，所述S6中的插值方法为线性插值。

进一步地，所述S7中，采用小波方法对信号s_IC进行平滑。

进一步地，所述S5中，当计算出的无刷直流电机转速的n小于1000rpm时，所述速度区间的上下阈值与n的偏差为20％～50％；当计算出的无刷直流电机转速的n大于等于1000rpm时，所述速度区间的上下阈值与n的偏差为5％～50％。