一种电涡流位置传感器电机初始位置自标定方法与流程

本发明涉及线控制动，具体而言，涉及一种电涡流位置传感器电机初始位置自标定方法。

背景技术：

1、在线控制动产品中助力装置一般采用永磁同步电机，在电机控制技术中，位置传感器是重要组成部分，其主要功能是提供电机的转子位置信息，以实现精确的电机控制，产生快速、平顺的制动力。然而在位置传感器的装备过程中会产生一定的偏移角度，从而影响电机的效率及控制精度。

2、现有技术中，一般是通过台架标定的方式将位置传感器的偏移角度进行矫正。这种方法通常需要将电机安装在特定的工位，通过精密的测量设备和复杂的计算过程，来确定位置传感器的偏移角度。这种方法依赖于特定的台架和设备，需要在特定的工位进行，对于在不同的地点进行调试和维护非常不方便，且需要专门的设备和技术人员，操作复杂，成本较高。此外，这种方法只能在电机装配前和拆卸后的阶段进行，无法在装配后进行，对于一些需要在装配后进行调试和维护的场合来说，非常不方便。

技术实现思路

1、本发明提供一种电涡流位置传感器电机初始位置自标定方法，用以克服现有技术中存在的至少一个技术问题。

2、本发明提供一种电涡流位置传感器电机初始位置自标定方法，包括：

3、基于目标电流id_req和目标转速ωreq，设计一个开环控制算法；

4、设定目标电流id_req1和负方向目标转速ωreq1，基于所述开环控制算法，控制电机回退至初始位置；

5、设定目标电流id_req2和正方向目标转速ωreq2，基于所述开环控制算法，控制电机向前旋转预定圈数；

6、在电机向前旋转的过程中，采集电涡流位置传感器反馈的位置，同时记录第一预定位置对应的正弦信号和余弦信号；

7、设定目标电流id_req3和负方向目标转速ωreq3，基于所述开环控制算法，控制电机向后旋转预定圈数；

8、在电机向后旋转的过程中，采集电涡流位置传感器反馈的位置，同时记录第二预定位置对应的正弦信号和余弦信号；

9、基于所述第一预定位置对应的正弦信号和余弦信号、所述第二预定位置对应的正弦信号和余弦信号，矫正所述电涡流位置传感器的位置，得到矫正后位置；

10、设定目标电流id_req4和正方向目标转速ωreq4，基于所述开环控制算法，控制电机向前旋转预定圈数；

11、设定目标电流id_req5和目标转速ωreq5＝0，使目标位置θreq＝0，待电机稳定后，基于所述矫正后位置，计算得到电涡流位置传感器与电机之间的偏移角度补偿值；

12、将所述偏移角度补偿值存储至控制器中，完成对所述电机初始位置的标定。

13、可选地，基于目标电流id_req和目标转速ωreq，设计一个开环控制算法，具体为：

14、基于所述目标电流id_req和目标转速ωreq，计算出目标位置θreq；

15、采集电机的三相电流ia、ib、ic，结合所述目标位置θreq，计算出实际电流idfb；

16、利用pi控制器闭环控制电机的实际电流idfb，实现电机转速、位置的控制。

17、可选地，所述预定圈数为2圈。

18、可选地，采集电涡流位置传感器反馈的位置，具体为：

19、采集电涡流位置传感器的四路差分信号sinp、sinn、cosp、cosn；

20、基于所述四路差分信号sinp、sinn、cosp、cosn，计算正弦信号sin＝sinp-sinn的最大值、最小值和平均值，以及余弦信号cos＝sinp-sinn的最大值、最小值和平均值；

21、通过θ＝arctan(sin/cos)计算得到所述电涡流位置传感器反馈的位置θfb。

22、可选地，所述第一预定位置和所述第二预定位置均包括：θfb＝45°、θfb＝135°、θfb＝225°、θfb＝315°。

23、可选地，在记录第一预定位置对应的正弦信号和余弦信号之后，还包括：

24、判断是否记录到所有的第一预定位置对应的正弦信号和余弦信号，若是，则跳转至设定目标电流id_req3和负方向目标转速ωreq3步骤；若否，则返回标定失败标志。

25、可选地，在记录第二预定位置对应的正弦信号和余弦信号之后，还包括：

26、判断是否记录到所有的第二预定位置对应的正弦信号和余弦信号，若是，则跳转至基于所述第一预定位置对应的正弦信号和第二预定位置对应的正弦信号，计算正弦信号sin的幅值和平均值步骤；若否，则返回标定失败标志。

27、可选地，矫正所述电涡流位置传感器的位置，具体为：

28、基于所述第一预定位置对应的正弦信号和第二预定位置对应的正弦信号，计算正弦信号sin的幅值和平均值；

29、基于所述第一预定位置对应的余弦信号和第二预定位置对应的余弦信号，计算余弦信号cos的幅值和平均值；

30、基于所述正弦信号sin的幅值和平均值、所述余弦信号cos的幅值和平均值，矫正所述电涡流位置传感器的位置，得到矫正后位置。

31、可选地，矫正后位置为θ′fb＝arctan(((sin-sinoffset)/sinamp)/((cos-cosoffset)/cosamp))，其中，sinoffset表示正弦信号sin的平均值，cosoffset表示余弦信号cos的平均值，sinamp表示正弦信号sin的幅值，cosamp表示余弦信号cos的幅值。

32、可选地，基于所述矫正后位置，计算得到电涡流位置传感器与电机之间的偏移角度补偿值，具体为：

33、在预定时间内，多次记录矫正后位置；

34、根据多次记录的矫正后位置，计算得到电涡流位置传感器的位置平均值θ′fb_mean；

35、基于所述位置平均值，计算得到电涡流位置传感器与电机之间的偏移角度补偿值为θoffset＝θreq-θ′fb_mean。

36、本发明实施例的创新点包括：

37、1、本实施例中，采用基于电涡流传感器的自动标定方案，先对电涡流位置传感器的位置进行矫正，并基于矫正后的电涡流位置传感器的位置，自动对电涡流位置传感器与电机之间的偏移角度进行补偿，是本发明实施例的创新点之一。

38、2、本实施例中，能够简化位置传感器偏移角度的标定过程，降低操作复杂度和成本，而且在电动机装配到制动系统总成之后仍然可以进行标定，不依赖设备与场合，解决了现有方法只能在电机装配前和拆卸后的阶段进行标定、以及依赖于特定的台架和设备的问题，使得电机位置标定更加方便，是本发明实施例的创新点之一。

技术特征：

1.一种电涡流位置传感器电机初始位置自标定方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的电涡流位置传感器电机初始位置自标定方法，其特征在于，基于目标电流id_req和目标转速ωreq，设计一个开环控制算法，具体为：

3.根据权利要求1所述的电涡流位置传感器电机初始位置自标定方法，其特征在于，所述预定圈数为2圈。

4.根据权利要求1所述的电涡流位置传感器电机初始位置自标定方法，其特征在于，采集电涡流位置传感器反馈的位置，具体为：

5.根据权利要求4所述的电涡流位置传感器电机初始位置自标定方法，其特征在于，所述第一预定位置和所述第二预定位置均包括：θfb＝45°、θfb＝135°、θfb＝225°、θfb＝315°。

6.根据权利要求1所述的电涡流位置传感器电机初始位置自标定方法，其特征在于，在记录第一预定位置对应的正弦信号和余弦信号之后，还包括：

7.根据权利要求1所述的电涡流位置传感器电机初始位置自标定方法，其特征在于，在记录第二预定位置对应的正弦信号和余弦信号之后，还包括：

8.根据权利要求1所述的电涡流位置传感器电机初始位置自标定方法，其特征在于，矫正所述电涡流位置传感器的位置，具体为：

9.根据权利要求8所述的电涡流位置传感器电机初始位置自标定方法，

10.根据权利要求1所述的电涡流位置传感器电机初始位置自标定方法，其特征在于，基于所述矫正后位置，计算得到电涡流位置传感器与电机之间的偏移角度补偿值，具体为：

技术总结本发明公开一种电涡流位置传感器电机初始位置自标定方法，涉及线控制动技术领域，包括设计一个开环控制算法；基于开环控制算法，控制电机回退至初始位置；基于开环控制算法，控制电机向前旋转预定圈数，采集电涡流位置传感器反馈的位置；基于开环控制算法，控制电机向后旋转预定圈数，采集电涡流位置传感器反馈的位置；矫正电涡流位置传感器的位置；基于开环控制算法，控制电机向前旋转预定圈数；设定目标电流和目标转速ω<subgt;Req5</subgt;＝0，目标位置θ<subgt;Req</subgt;＝0，计算电涡流位置传感器与电机之间的偏移角度补偿值。本发明采用基于电涡流传感器的自动标定方案，自动对电涡流位置传感器与电机之间的偏移角度进行补偿。技术研发人员：郝留鑫,王国岩,任海波受保护的技术使用者：比博斯特（上海）汽车电子有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/4