永磁同步電機轉子初始位置角獲取方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種永磁同步電機轉子初始位置角獲取方法及裝置，包括：對采集到的三相電流ia、ib和ic進行等量變換，獲得兩相αβ坐標系下的電流ialfa和ibeta；獲取當前的α軸參考電流ialfa_ref和β軸參考電流ibeta_ref，通過PI控制獲得α軸參考電壓ualfa_ref和β軸參考電壓ubeta_ref，按步長更新α軸參考電流ialfa_ref；根據(jù)當前的所述α軸參考電壓ualfa_ref和所述β軸參考電壓ubeta_ref，獲得PWM控制信號，對所述永磁同步電機進行驅動；再次執(zhí)行前述步驟，直至檢測到所述電機停止旋轉；采集當前的位置角和電機停止旋轉前一時刻的旋轉方向，獲得所述初始位置角。通過本發(fā)明的方法及裝置，能夠準確地獲取電機轉子的初始位置角，提高電機控制的準確性和可靠性。
【專利說明】永磁同步電機轉子初始位置角獲取方法及裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及永磁同步電機系統(tǒng)控制領域，尤其涉及一種永磁同步電機轉子初始位置角獲取方法及裝置。
【背景技術】
[0002]為了電動汽車能夠安全可靠運行，需要對車用的電機進行高精度、高動態(tài)性能的控制。具體的，永磁同步電機轉子位置信號的準確性是實現(xiàn)永磁同步電機進行磁場定向矢量控制的必要因素。如果電機轉子初始位置定位不準確，將會導致電機不能高速、安全運行甚至無法正常啟動。因此，如何準確獲取永磁同步電機轉子的初始位置角，成為亟待解決的問題。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明提供一種永磁同步電機轉子初始位置角獲取方法及裝置，用于準確獲取永磁同步電機轉子的初始位置角。
[0004]本發(fā)明的第一個方面是提供一種永磁同步電機轉子初始位置角獲取方法，包括:
[0005]采集三相逆變器當前用于驅動永磁同步電機的三相電流ia、ib和i。，對所述三相電流ia、ib和i。進行等量變換，獲得兩相α β坐標系下的電流ialfa和ibe;ta ；
[0006]獲取當前的α軸參考電流ialfa ,ef和β軸參考電流ibeta ,ef，對所述ialfa和所述Iaifajef的差值信號進行alfa相電流PI控制，獲得當前的α軸參考電壓ualfa Mf，對所述ibrta和所述ibrta—μ的差值信號進行beta相電流PI控制，獲得當前的β軸參考電壓Ubrta ，并按預設的步長，更新當前的所述α軸參考電流ialfa—% ;
[0007]根據(jù)當前的所述α軸參考電壓Ualfa ref和所述β軸參考電壓Ubeta Mf，獲得并向所述三相逆變器發(fā)送當前的脈寬調制PWM控制信號，所述PWM控制信號用于所述三相逆變器根據(jù)所述PWM控制信號對所述永磁同步電機進行驅動；
[0008]再次執(zhí)行所述采集三相逆變器當前用于驅動永磁同步電機的三相電流ia、ib和的步驟，直至檢測到所述永磁同步電機在所述三相逆變器的驅動下停止旋轉；
[0009]采集所述永磁同步電機當前的位置角和所述永磁同步電機在停止旋轉的前一時刻的旋轉方向，并根據(jù)所述位置角和所述旋轉方向，確定所述永磁同步電機轉子的初始位置角。
[0010]本發(fā)明的另一個方面是提供一種永磁同步電機轉子初始位置角獲取裝置，包括:
[0011]采樣模塊，用于采集三相逆變器當前用于驅動永磁同步電機的三相電流ia、ib和
ic ；
[0012]變換模塊，用于對所述三相電流ia、ib和i。進行等量變換，獲得兩相α β坐標系下的電流Iaifa和Ibeta ;
[0013]獲取模塊,用于獲取當前的Ct軸參考電流ialfa ,ef和β軸參考電流ibeta ref ;
[0014]第一 PI控制模塊，用于對所述ialfa和所述ialfa 的差值信號進行alfa相電流PI控制，獲得當前的α軸參考電壓Ualfa ;
[0015]第二 PI控制模塊，用于對所述ibrta和所述ibrta 的差值信號進行beta相電流PI控制，獲得當前的β軸參考電壓Ubrta μ ;
[0016]更新模塊，用于按預設的步長，更新當前的所述α軸參考電流ialfa ；
[0017]處理模塊，用于根據(jù)當前的所述α軸參考電壓Ualfa μ和所述β軸參考電壓Ubrtaref,獲得并向所述三相逆變器發(fā)送當前的PWM控制信號，所述PWM控制信號用于所述三相逆變器根據(jù)所述PWM控制信號對所述永磁同步電機進行驅動；
[0018]所述處理模塊，還用于指示所述采樣模塊再次執(zhí)行所述采集三相逆變器當前用于驅動永磁同步電機的三相電流ia、ib和i。的步驟，直至檢測到所述永磁同步電機在所述三相逆變器的驅動下停止旋轉；
[0019]所述采樣模塊，還用于采集所述永磁同步電機當前的位置角和所述永磁同步電機在停止旋轉的前一時刻的旋轉方向；
[0020]所述處理模塊，還用于根據(jù)所述位置角和所述旋轉方向，確定所述永磁同步電機轉子的初始位置角。
[0021]本發(fā)明提供的永磁同步電機轉子初始位置角獲取方法及裝置，通過對采集到的三相電流進行等量變換，獲得電流1&和ibrta，并基于當前的α軸參考電流ialfa—%和β軸參考電流ib6ta—ref，通過進行PI控制獲得當前的Ualf一和Ubeta—Mf,按預設的步長更新ialfa—
后，根據(jù)所述Ualfa 和Ubrta Mf，獲得用于驅動電機的PWM控制信號,之后再次前述步驟，直至檢測到所述永磁同步電機在所述三相逆變器的驅動下停止旋轉，進而根據(jù)電機當前的位置角和電機停止旋轉前的旋轉方向，確定所述永磁同步電機轉子的初始位置角的技術方案，能夠準確地獲取永磁同步電機轉子的初始位置角，從而提高電機控制的準確性和可靠性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明實施例一提供的永磁同步電機轉子初始位置角獲取方法的流程示意圖；
[0023]圖2為本發(fā)明實施例二提供的永磁同步電機轉子初始位置角獲取裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0024]為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。
[0025]圖1為本發(fā)明實施例一提供的永磁同步電機轉子初始位置角獲取方法的流程示意圖，如圖1所示，所述方法包括:
[0026]101、采集三相逆變器當前用于驅動永磁同步電機的三相電流ia、ib和i。，對所述三相電流ia、ib和i。進行等量變換，獲得兩相α β坐標系下的電流1&和ibeta。
[0027]在三相ABC坐標系，永磁同步電機定子電流表達式為:
【權利要求】
1.一種永磁同步電機轉子初始位置角獲取方法，其特征在于，包括: 采集三相逆變器當前用于驅動永磁同步電機的三相電流ia、ib和i。，對所述三相電流ia> ib和i。進行等量變換，獲得兩相α β坐標系下的電流ialfa和ibe;ta ； 獲取當前的α軸參考電流ialfa Mf和β軸參考電流ibrta Mf，對所述i—和所述iaifa—μ的差值信號進行alfa相電流PI控制，獲得當前的α軸參考電壓Ualfa ，對所述ibrta和所述ibrta—μ的差值信號進行beta相電流PI控制，獲得當前的β軸參考電壓Ubrta Mf，并按預設的步長，更新當前的所述α軸參考電流ialfa—% ; 根據(jù)當前的所述α軸參考電壓Ualfa ref和所述β軸參考電壓Ubrta Mf，獲得并向所述三相逆變器發(fā)送當前的脈寬調制PWM控制信號，所述PWM控制信號用于所述三相逆變器根據(jù)所述PWM控制信號對所述永磁同步電機進行驅動； 再次執(zhí)行所述采集三相逆變器當前用于驅動永磁同步電機的三相電流ia、ib和i。的步驟，直至檢測到所述永磁同步電機在所述三相逆變器的驅動下停止旋轉； 采集所述永磁同步電機當前的位置角和所述永磁同步電機在停止旋轉的前一時刻的旋轉方向，并根據(jù)所述位置角和所述旋轉方向，確定所述永磁同步電機轉子的初始位置角。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述對所述三相電流i。進行等量變換，獲得兩相α β坐標系下的電流1&和ibrta，具體包括: 對所述三相電流ia、ib和i。進行CLARKE變換，獲得兩相α β坐標系下的所述電流ialfa矛口 ^beta °
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)當前的所述α軸參考電壓Ualfa 和所述β軸參考電壓Ubrta ref，獲得當前的PWM控制信號，具體包括: 根據(jù)所述Ualfa μ和所述Ubrta Mf，通過進行空間矢量脈寬調制SVPWM運算，獲得所述PWM控制信號。
4.根據(jù)權利要求1-3中任一項所述的方法，其特征在于，所述獲取當前的α軸參考電流1_—μ和β軸參考電流ibeta—Mf，具體包括: 確定初始α軸參考電流ialfa—Mf(l和初始β軸參考電流ibrta—MfQ; 將所述初始α軸參考電流ialfa Mf(l作為當前的α軸參考電流ialfa ，將所述初始β軸參考電流ibeta—μ。作為當前的β軸參考電流ibrta—Mf。
5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，所述確定初始α軸參考電流ialfaMf(l和初始β軸參考電流ibrta—Mf(i，具體包括: 將預設的電流值分別作為所述初始α軸參考電流ialfa raf(l和初始β軸參考電流ibe;ta—refO °
6.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，所述確定初始α軸參考電流ialfaMf(l和初始β軸參考電流ibrta—Mf(i，具體包括: 通過響應整車油門信號，獲得驅動電流信號； 根據(jù)所述驅動電流信號，確定所述初始α軸參考電流ialfa—mo和所述初始β軸參考電A丨L ^beta refO °
7.—種永磁同步電機轉子初始位置角獲取裝置，其特征在于，包括: 采樣模塊，用于采集三相逆變器當前用于驅動永磁同步電機的三相電流ia、ib和； 變換模塊，用于對所述三相電流ia、ib和i。進行等量變換，獲得兩相α β坐標系下的電流 Iaifa 和 Ibeta ; 獲取模塊，用于獲取當前的α軸參考電流ialfa raf和β軸參考電流ibe;ta—; 第一 PI控制模塊，用于對所述ialfa和所述ialfa—的差值信號進行alfa相電流PI控制，獲得當前的α軸參考電壓Ualfa ; 第二 PI控制模塊，用于對所述ibrta和所述ibrta—的差值信號進行beta相電流PI控制，獲得當前的β軸參考電壓Ubrta μ ; 更新模塊，用于按預設的步長，更新當前的所述α軸參考電流ialfa—; 處理模塊，用于根據(jù)當前的所述α軸參考電壓Ualfa μ和所述β軸參考電壓ubrta Mf，獲得并向所述三相逆變器發(fā)送當前的PWM控制信號，所述PWM控制信號用于所述三相逆變器根據(jù)所述PWM控制信號對所述永磁同步電機進行驅動； 所述處理模塊，還用于指示所述采樣模塊再次執(zhí)行所述采集三相逆變器當前用于驅動永磁同步電機的三相電流ia、ib和i。的步驟，直至檢測到所述永磁同步電機在所述三相逆變器的驅動下停止旋轉； 所述采樣模塊，還用于采集所述永磁同步電機當前的位置角和所述永磁同步電機在停止旋轉的前一時刻的旋轉方向； 所述處理模塊，還用于根據(jù)所述位置角和所述旋轉方向，確定所述永磁同步電機轉子的初始位置角。
8.根據(jù)權利要求7所述的裝置，其特征在于， 所述變換模塊，具體用于對所述三相電流ia、ib和i。進行CLARKE變換，獲得兩相α β坐標系下的所述電流1抱和ibrta。
9.根據(jù)權利要求7所述的裝置，其特征在于， 所述處理模塊，具體用于根據(jù)所述Ualfa %和所述Ubrta Mf，通過進行空間矢量脈寬調制SVPWM運算，獲得所述PWM控制信號。
10.根據(jù)權利要求7-9中任一項所述的裝置，其特征在于， 所述獲取模塊，具體用于確定初始α軸參考電流ialfa Mf(l和初始β軸參考電流ibe;ta—refO ; 所述獲取模塊，還具體用于將所述初始α軸參考電流ialfa Mf(l作為當前的α軸參考電流iaifa—μ，將所述初始β軸參考電流ibrta—?κι作為當前的β軸參考電流ibeta—Mf。
11.根據(jù)權利要求10所述的裝置，其特征在于， 所述獲取模塊，具體用于將預設的電流值分別作為所述初始α軸參考電流ialfa—mo和初始β軸參考電流

ibeta—refO °
12.根據(jù)權利要求10所述的裝置，其特征在于，所述獲取模塊包括: 響應單元，用于通過響應整車油門信號，獲得驅動電流信號； 處理單元，用于根據(jù)所述驅動電流信號，確定所述初始α軸參考電流ialfa—所述初始β軸參考電流

ibeta—refO °
【文檔編號】H02P21/14GK104022714SQ201410280285
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月20日 優(yōu)先權日:2014年6月20日
【發(fā)明者】趙艷, 林利 申請人:上海中科深江電動車輛有限公司