[發明專利]汽車電動助力轉向系統電機角度計算方法

有效

• 申請號: 201710336254.4
• 申請日: 2017-05-13
• 公開（公告）號: CN107161209B
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 焦玉;夏洪濤;張宇
• 申請（專利權）人: 浙江仕善汽車科技股份有限公司
• 主分類號: B62D5/04
• 分類號: B62D5/04;H02P23/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.汽車電動助力轉向系統電機角度計算方法，其特征是包括：用一固定頻率的正弦信號作為激勵信號輸入到電機的旋變器，固定頻率的正弦激勵信號Asin(ωt)加到旋變器初級繞組R1-R2時，在次級繞組上會產生一個感應信號，由于次級繞組機械錯位90度，兩路正弦輸出信號彼此間的相位相差90度，旋變器輸入和輸出電壓之間的關系如下：

U_R1R2＝Asin(ωt)--------(1)

U_S1S3＝T×Asin(ωt)sinθ----(2)

U_S2S4＝T×Asin(ωt)cosθ----(3)

其中：A是激勵信號幅值；T是旋變器轉換比；ω是激勵信號頻率；θ是電機角度；對輸出信號進行采樣，再根據最小二乘法就可以計算出電機角度θ；

所述最小二乘法的計算方法是：

(A)基于系統時鐘產生一頻率為ω的正弦激勵信號Asin(ωt)作為電機旋變器的輸入；

(B)對旋變器的輸入激勵Asin(ωt)和輸出T×Asin(ωt)sinθ同時采樣分別記為Xi,Yi；對輸入激勵Asin(ωt)和輸出T×Asin(ωt)cosθ同時采樣，分別記為Xi,Zi，則有如下關系：

Yi＝K1*Xi；Zi＝K2*Xi；

其中，i＝0,1,2,…，n；T是旋變器旋變比；K1，K2為常數；

(C)基于最小二乘法計算K1,K2，具體過程如下：

對采樣信號Xi,Yi應滿足如下關系：Yi＝K1*Xi,i＝0,1,2,…,n

令

根據最小二乘法原理求出使M取得最小值時的K1，把M看作自變量K1的函數，由多元函數取得最值條件，可通過求解方程M_k1(K1)＝0計算K1的值，同樣K2的值也通過此過程求解；

令

可得：

由于Xi,Yi,Zi為采樣值，代入(4)(5)式即可求得K1,K2；

(D)由步驟(C)可以得到：

Yi＝K1*Xi＝T×Asin(ωt)sinθ

Zi＝K2*Xi＝T×Asin(ωt)cosθ

則有：Yi/Zi＝K1/K2＝sinθ/cosθ＝tgθ

所以，電機角度θ＝arctg(K1/K2)，其中K1,K2由步驟(C)求得,至此電機角度θ計算完成。