專利名稱：一種電機轉(zhuǎn)子角度預(yù)測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種電機轉(zhuǎn)子角度預(yù)測裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及一種電機轉(zhuǎn)子角度預(yù)測裝置。
技術(shù)背景[0002]傳統(tǒng)的預(yù)測電機轉(zhuǎn)子角度的方法是通過編碼盤來實現(xiàn)的，最常見的圓盤式光學(xué)編碼器屬于絕對值角度編碼器，它是利用數(shù)字編碼的方式來表示從原點起的變位量，亦即在刻度尺刻上尺度記號，當(dāng)副尺停止移動后，用讀取符號測訂刻度的位置，從而實現(xiàn)對電機轉(zhuǎn)子角度的檢測?，F(xiàn)有技術(shù)雖然具有讀取坐標(biāo)值、計數(shù)不會產(chǎn)生累積誤差，旋轉(zhuǎn)時不必考慮偵測器及電路的響應(yīng)時間，可靠性高，不會受到中斷干擾的影響的優(yōu)點，但是，也存在測量精度不可調(diào)節(jié)、安裝復(fù)雜、成本高等缺點。實用新型內(nèi)容[0003]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠?qū)崟r預(yù)測電機轉(zhuǎn)子角度的裝置。[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型所提供的技術(shù)方案是一種電機轉(zhuǎn)子角度預(yù)測裝置，包括霍爾傳感器和微控制單元；所述霍爾傳感器與微控制單元電連接；所述霍爾傳感器設(shè)有多個，且均勻設(shè)置在電機轉(zhuǎn)子的四周；所述微控制單元內(nèi)設(shè)有計數(shù)裝置。[0005]所述霍爾傳感器設(shè)有三個。[0006]預(yù)測方法包括以下步驟[0007]①根據(jù)電機霍爾傳感器的安裝位置預(yù)先設(shè)定霍爾信號的不同組合方式所表示的電機轉(zhuǎn)子的所在區(qū)間；[0008]②根據(jù)步驟①所得的轉(zhuǎn)子所在區(qū)間建立一個存放電機轉(zhuǎn)子角度值的二維數(shù)組；所述二維數(shù)組的其中一個維數(shù)根據(jù)霍爾傳感器可見信號的種類確定，數(shù)組的另一維數(shù)M根據(jù)所需角度的精度要求確定；[0009]③霍爾信號變動時產(chǎn)生一個中斷信號通知微控制單元，此時微控制單元的計數(shù)裝置記錄一個計數(shù)值N60來配合中斷信號，然后計數(shù)裝置清零，當(dāng)需要計算當(dāng)前轉(zhuǎn)子角度時， 讀取當(dāng)前計數(shù)器的值Ne;[0010]④微控制單元根據(jù)霍爾信號值確定需檢測的轉(zhuǎn)子當(dāng)前的角度值對應(yīng)的二維數(shù)組中的一個坐標(biāo)值X ；[0011]⑤微控制單元根據(jù)當(dāng)前計數(shù)裝置的計數(shù)值Ne、最近中斷時記錄的計數(shù)值N60和二維數(shù)組的維數(shù)M計算出需檢測的轉(zhuǎn)子當(dāng)前的角度值對應(yīng)的二維數(shù)組中的另一個坐標(biāo)值y;[0012]⑥根據(jù)坐標(biāo)值χ和y在二維數(shù)組中查找轉(zhuǎn)子當(dāng)前的角度信息。[0013]所述步驟①中設(shè)定霍爾信號的不同組合方式的具體方法為三個霍爾傳感器將整個電機轉(zhuǎn)子所在的圓2劃分為六個區(qū)間，每個區(qū)間對應(yīng)一個霍爾信號的組合方式。[0014]所述步驟⑤中計算坐標(biāo)值y的公式為轉(zhuǎn)子逆時針旋轉(zhuǎn)時y = NcXM/N60，轉(zhuǎn)子順時針旋轉(zhuǎn)時y = M-NcXM/N60。[0015]采用了上述技術(shù)方案后，本實用新型具有積極的效果[0016](1)本實用新型可以實時計算當(dāng)前的電機轉(zhuǎn)子角度，為電機控制算法提供了一個優(yōu)異的電機轉(zhuǎn)子角度解決方案，適用于電機控制器和電機狀態(tài)檢測，提高電機控制器的效率和保證電機運轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性，具有成本低、實時性強和精度可調(diào)的優(yōu)點。[0017](2)本實用新型的微控制單元的計算速度快，因此使得本實用新型適用于高速旋轉(zhuǎn)的電機。


[0018]為了使本實用新型的內(nèi)容更容易被清楚地理解，下面根據(jù)具體實施例并結(jié)合附圖，對本實用新型作進一步詳細(xì)的說明，其中[0019]圖1為本實用新型的三個霍爾傳感器將電機轉(zhuǎn)子所在的圓劃分為六個區(qū)間的示意圖。[0020]附圖中的標(biāo)號為[0021]霍爾傳感器1、電機轉(zhuǎn)子所在的圓2。
具體實施方式
[0022](實施例1)[0023]本實施例包括霍爾傳感器1和微控制單元。[0024]霍爾傳感器1與微控制單元電連接；所述霍爾傳感器1設(shè)有三個，且均勻設(shè)置在電機轉(zhuǎn)子的四周；所述微控制單元內(nèi)設(shè)有計數(shù)裝置。[0025]采用該電機轉(zhuǎn)子角度預(yù)測裝置預(yù)測電機轉(zhuǎn)子角度的方法包括以下步驟[0026]①根據(jù)電機霍爾傳感器1的安裝位置預(yù)先設(shè)定霍爾信號的不同組合方式所表示的電機轉(zhuǎn)子的所在區(qū)間，具體為三個霍爾傳感器1將整個電機轉(zhuǎn)子所在的圓2劃分為六個區(qū)間，每個區(qū)間對應(yīng)一個霍爾信號的組合方式。[0027]②根據(jù)步驟①所得的轉(zhuǎn)子所在區(qū)間建立一個存放電機轉(zhuǎn)子角度值的二維數(shù)組；所述二維數(shù)組的其中一個維數(shù)根據(jù)霍爾傳感器1可見信號的種類確定，數(shù)組的另一維數(shù)M根據(jù)所需角度的精度要求確定。[0028]③霍爾信號變動時產(chǎn)生一個中斷信號通知微控制單元，此時微控制單元的計數(shù)裝置記錄一個計數(shù)值N60來配合中斷信號，然后計數(shù)裝置清零，當(dāng)需要計算當(dāng)前轉(zhuǎn)子角度時， 讀取當(dāng)前計數(shù)器的值Ne。[0029]④微控制單元根據(jù)霍爾信號值確定需檢測的轉(zhuǎn)子當(dāng)前的角度值對應(yīng)的二維數(shù)組中的一個坐標(biāo)值X。[0030]⑤微控制單元根據(jù)當(dāng)前計數(shù)裝置的計數(shù)值Ne、最近中斷時記錄的計數(shù)值N60和二維數(shù)組的維數(shù)M計算出需檢測的轉(zhuǎn)子當(dāng)前的角度值對應(yīng)的二維數(shù)組中的另一個坐標(biāo)值y ；計算坐標(biāo)值y的公式為轉(zhuǎn)子逆時針旋轉(zhuǎn)時y = NcXM/N60，轉(zhuǎn)子順時針旋轉(zhuǎn)時y = M-NcXM/N60。[0031]⑥根據(jù)坐標(biāo)值χ和y在二維數(shù)組中查找轉(zhuǎn)子當(dāng)前的角度信息。[0032]整個霍爾信號由三位的二進制代碼組成，每個信號決定代碼相應(yīng)位置的是0或者 1，如圖1所示，將電機轉(zhuǎn)子所在的圓2劃分為六個區(qū)間，其中001表示-30° -30°的區(qū)間， 011表示30° -90°的區(qū)間，010表示90° -150°的區(qū)間，110表示150°至210°的區(qū)間，100表示210°至270°的區(qū)間，101表示270°至360°的區(qū)間。[0033]根據(jù)圖1中霍爾傳感器1的位置可以知道，當(dāng)轉(zhuǎn)子在30，90，150，210，270，330度的時候，霍爾信號會產(chǎn)生一個中斷信號通知微控制單元，因此二維數(shù)組的行數(shù)可以確定為六，第一行為001表示的區(qū)間，第二行為010表示的區(qū)間，第三行為011表示的區(qū)間，第四行為100表示的區(qū)間，第五行為101表示的區(qū)間，第六行為110表示的區(qū)間。假定所需角度的精度要求為10，則二維數(shù)組的列數(shù)為10，即M= 10。[0034]建立的二維數(shù)組表格如下所示(表格中的單位為。)[0035]
權(quán)利要求1.一種電機轉(zhuǎn)子角度預(yù)測裝置，其特征在于包括霍爾傳感器(1)和微控制單元；所述霍爾傳感器(1)與微控制單元電連接；所述霍爾傳感器(1)設(shè)有多個，且均勻設(shè)置在電機轉(zhuǎn)子的四周；所述微控制單元內(nèi)設(shè)有計數(shù)裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電機轉(zhuǎn)子角度預(yù)測裝置，其特征在于所述霍爾傳感器 (1)設(shè)有三個。
專利摘要本實用新型公開了一種電機轉(zhuǎn)子角度預(yù)測裝置，包括霍爾傳感器和微控制單元；所述霍爾傳感器與微控制單元電連接；所述霍爾傳感器設(shè)有多個，且均勻設(shè)置在電機轉(zhuǎn)子的四周；所述微控制單元內(nèi)設(shè)有計數(shù)裝置。本實用新型可以實時計算當(dāng)前的電機轉(zhuǎn)子角度，為電機控制算法提供了一個優(yōu)異的電機轉(zhuǎn)子角度解決方案，適用于電機控制器和電機狀態(tài)檢測，提高電機控制器的效率和保證電機運轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性，具有成本低、實時性強和精度可調(diào)的優(yōu)點。
文檔編號G01B7/30GK202255276SQ20112034559
公開日2012年5月30日 申請日期2011年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月14日
發(fā)明者周大為, 王瑛 申請人:常州科教城新能源汽車工程技術(shù)研究院