[發明專利]電機轉子位置信號的自適應處理方法、裝置和控制系統

有效

• 申請號: 201410309975.2
• 申請日: 2014-06-30
• 公開（公告）號: CN104092417A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 高峰;張衛新
• 申請（專利權）人: 英特格靈芯片（天津）有限公司
• 主分類號: H02P6/16
• 分類號: H02P6/16
• 代理公司: 北京億騰知識產權代理事務所 11309
• 代理人: 陳霽

技術領域

本發明涉及工業自動化控制領域，尤其涉及一種電機轉子位置信號的自適應處理方法、裝置和控制系統。?

背景技術

直流無刷電機以其高效率、噪聲低等優點被廣泛用于工業及家用電器的驅動系統。直流無刷電機的控制需要獲取電機轉子位置信號。常用的位置信號獲取方法是通過使用光電碼盤、旋轉變壓器、線性或開關型霍爾傳感器得到。例如基于霍爾傳感器的直流無刷電機控制方案中，一般會配置三個霍爾傳感器，通過合理設置三個霍爾傳感器的物理安裝位置，三個霍爾輸出的位置編碼信號可以將電機的一個電周期(對應360度電角度)劃分為六個區域，六個區域按60度電角度等間隔分布。方波驅動直流無刷電機直接使用三個霍爾輸出的位置編碼信號控制逆變器輸出控制電壓給定子線圈，控制電機的運轉。?

工業及家庭用電器對電機驅動系統的可靠性要求非常高，在實際使用中，由于高速運行的電機內部電磁干擾嚴重，以及位置傳感器或其他電路器件由于老化造成性能下降甚至失效，這些都可能造成控制系統接收到的位置信號上存在不同程度的噪聲干擾，嚴重影響位置信號的信號質量。一旦控制器接收的位置信號的噪聲超出了電機控制系統的可接受范圍，電機控制系統就有可能會作出錯誤的轉子位置判斷并隨之產生錯誤的控制輸出，導致電機出現轉矩波動劇烈、相電流增大、電機發熱嚴重等一系列故障現象。現有控制系統使用預先設定參數的位置信號處理，運行中不能改變參數，結果是當運行?中位置信號質量變化時無法應對。?

發明內容

本發明實施例提供了一種電機轉子位置信號的自適應處理方法、裝置和控制系統，能夠在電機的一路或多路位置信號受到噪聲干擾的情況下，保證電機可靠工作。?

第一方面，本發明實施例提供了一種電機轉子位置信號的自適應處理方法，包括：?

在測量周期內，獲取電機轉子位置信號；?

對所述電機轉子位置信號進行分析，得到電機轉子位置信號的噪聲強度和噪聲分布信息；?

根據一個或多個測量周期內的電機轉子位置信號、電機轉子位置信號的噪聲強度和噪聲分布信息確定所述電機轉子位置信號的信號質量；?

根據所述信號質量對所述電機轉子位置信號進行相應的濾波處理；?

根據所述濾波處理后的電機轉子位置信號對電機的運行進行控制。?

優選的，所述電機轉子位置信號具體包括多個傳感器測量輸出的多個位置編碼信號。?

進一步優選的，所述對根據一個或多個測量周期內的電機轉子位置信號、電機轉子位置信號的噪聲強度和噪聲分布信息確定所述電機轉子位置信號的信號質量具體包括：?

根據連續三個測量周期的所述位置編碼信號確定所述第二個測量周期內是否存在位置編碼信號的有效跳變沿；?

如果所述第二個測量周期內存在位置編碼信號的有效跳變沿，則所述第二個測量周期內的電機轉子位置信號、電機轉子位置信號的噪聲強度和噪聲分布信息不參與確定所述電機轉子位置信號的信號質量。?

優選的，所述測量周期為：?

預設的測量周期；或者?

根據所述電機的運行參數動態變化的測量周期。?

第二方面，本發明實施例提供了一種電機轉子位置信號的自適應處理裝置，包括：?

測量單元，用于在測量周期內，獲取電機轉子位置信號；?

分析單元，用于對所述電機轉子位置信號進行分析，得到電機轉子位置信號的噪聲強度和噪聲分布信息；?

確定單元，用于根據一個或多個測量周期內的電機轉子位置信號、電機轉子位置信號的噪聲強度和噪聲分布信息確定所述電機轉子位置信號的信號質量；?

處理單元，用于根據所述信號質量對所述電機轉子位置信號進行相應的濾波處理；?

執行單元，用于根據所述濾波處理后的電機轉子位置信號對電機的運行進行控制。?

優選的，所述電機轉子位置信號具體包括多個位置編碼信號；所述確定單元具體用于：?

根據連續三個測量周期的所述位置編碼信號確定所述第二個測量周期內是否存在位置編碼信號的有效跳變沿；?

如果所述第二個測量周期內存在位置編碼信號的有效跳變沿，則所述第二個測量周期內的電機轉子位置信號、電機轉子位置信號的噪聲強度和噪聲分布信息不參與確定所述電機轉子位置信號的信號質量。?

優選的，所述裝置還包括：?

測量周期確定單元，用于根據預設參數確定所述測量周期；或者根據所述電機的運行參數確定所述測量周期。?