[发明专利]一种电机转角实时估计方法与装置

摘要

本发明涉及一种电机转角的实时高精度估计方法及实施该方法的装置。其中，转角实时估计方法的特征在于包括转子角速度估计的步骤，转子区间初始角的获取方法，转角实时估计的算法和转角估计值有效性的监控方法。实施装置的特征在于包括一个内部含有捕获触发中断源和定时中断源的数字控制器和一个异或门电路。本发明采用低分辨率数字式位置传感器，降低了成本及复杂度，提高了可靠性。利用数字控制器内部时钟对转子位置进行预估，实时性高，保证了转子位置的高精度检测。具有高可靠、高精度、易实现，适用范围广的特点，适用于对已有采用低分辨率数字式位置传感器的永磁同步电机系统升级改造，提升性能。

主权项

一种电机转角实时估计方法，其特征在于包含下述步骤：(1)捕获中断时，读取用于实施所述电机转角实时估计方法的数字控制器的内部时钟CTR当前计数值，读取后立即将CTR计数值清零；(2)计算CTR当前计数值与前一次CTR计数值的差值CAP1，根据数字控制器内部时钟周期T0，得到电机旋转电角度所对应的时间T＝CAP1·T0；计算电机角速度并保存本次CTR计数值，供下次比较使用；(3)读取所述数字控制器的N个通用数字输入端口的电平值，根据用于检测转子区间的数字式位置传感器与转子位置对应关系，得到转子位置所在区间；(4)根据位置信号跳变前转子位置所在区间和转子转向，确定位置信号跳变后转子位置所在区间的初始位置角θ0，并保存记录本次数字式位置传感器的电平逻辑；(5)定时中断服务程序每隔Δt执行一次；读取上述控制器内部时钟CTR当前计数值，得到位置信号跳变后至当前时刻所对应的时间：△T＝CTR·T0，预估出转子当前的转子位置角预估值θ＝θ0+ω·△T；(6)将转子当前的转子位置角预估值θ的范围限定在0～360°；(7)调用步骤(3)，确定转子位置所在区间；(8)根据当前转子位置所在区间，对步骤(6)中所述转子当前的转子位置角预估值θ的有效性进行监控；当转子位置角预估值超出转子位置所在区间时，则根据转子位置角预估值有效性关系表对转子位置角预估值的合理性进行判断并修正；(9)将修正后的转子位置角预估值θ用于旋转坐标变换，实现矢量控制算法。