[發(fā)明專利]基于鎖相環(huán)的電機軟解碼測速算法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710558741.5
• 申請日: 2017-07-11
• 公開（公告）號: CN107505473B
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發(fā)明（設計）人: *非凡
• 申請（專利權）人: 浙江零跑科技有限公司
• 主分類號: G01P1/00
• 分類號: G01P1/00;G01D3/02;H03M13/45
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

1.一種基于鎖相環(huán)的電機軟解碼測速算法，包括誤差解算器（1）、PI調節(jié)模塊（2）、角度積分模塊（3）、正余弦輸出模塊（4）、幅值計算模塊（5）和正交解算器（6），正交解算器分別與誤差解算器和幅值計算模塊連接，幅值計算模塊和誤差解算器連接，誤差解算器、PI調節(jié)模塊、角度積分模塊和正余弦輸出模塊依次連接，正余弦輸出模塊與誤差解算器連接，PI調節(jié)模塊包括兩個參數(shù)變量和加法器；正交解算器包括數(shù)值轉換器（7）、精度控制增益器（8）和互聯(lián)反饋自適應雙積分器，數(shù)值轉換器與精度控制增益器連接，精度控制增益器與互聯(lián)反饋自適應雙積分器連接，互聯(lián)反饋自適應雙積分器與數(shù)值轉換器連接，互聯(lián)反饋自適應雙積分器包括第二積分器（9）、第三積分器（10）、第三乘法器（11）、第四乘法器（12）、第二減法器，第三乘法器與第二減法器連接，第四乘法器與第二減法器連接，第三積分器與第四乘法器連接，第二積分器與第三乘法器連接，其特征是，包括如下步驟：

（1-1）采樣信號的轉換

正交解算器的輸入量為傳感器的采樣信號，經(jīng)過數(shù)值轉換器與反饋跟蹤信號做差得到誤差信號，誤差信號經(jīng)精度控制增益器放大之后，進入互聯(lián)反饋自適應雙積分器；正交解算器在輸入?yún)⒘恐挥幸宦穫鞲衅鞯牟蓸有盘枙r，求解該采樣信號對應的正交量，正交量滯后采樣信號90度，并將正交量輸出給誤差解算器；

（1-2）信號的幅值計算

幅值計算模塊通過接收采樣信號和正交量的幅值，計算出所形成矢量的模，并將模信息傳輸給誤差解算器；

（1-3）信號的誤差變量計算

誤差解算器接收正交量以及正余弦輸出模塊的輸出量，并計算出實時誤差變量；

（1-4）PI調節(jié)模塊輸出

PI調節(jié)模塊包含了Kp、Ki兩個參數(shù)變量，在PI調節(jié)模塊接收誤差解算器傳入的誤差變量后，參數(shù)變量Kp直接對誤差量進行乘積計算，參數(shù)變量Ki對誤差量的積分量進行乘積計算，兩個乘積通過加法器求和得到PI調節(jié)模塊的輸出數(shù)據(jù)頻率量；

（1-5）角度積分

角度積分模塊接收PI調節(jié)模塊輸出的頻率量，并對頻率量進行積分，得到并輸出角度量；

（1-6）角度量的變換

正余弦輸出模塊接收角度積分模塊輸出的角度量，并對角度量進行變換得到正余弦量，接著通過反饋回路將正余弦量傳入誤差解算器。

2.根據(jù)權利要求1所述的基于鎖相環(huán)的電機軟解碼測速算法，誤差解算器包括第一數(shù)值轉換模塊、第二數(shù)值轉換模塊、第一乘法器、第二乘法器和第一減法器，第一數(shù)值轉換模塊和第一乘法器連接，第二數(shù)值轉換模塊和第二乘法器連接，第一乘法器和第二乘法器均與第一減法器連接，其特征是，步驟（1-3）還包括如下步驟：

第一數(shù)值轉換模塊和第二數(shù)值轉換模塊將接收到的信號數(shù)值類型轉換為算法所采用的數(shù)值類型，相位靠前的采樣信號和測得角度所得到的正弦量通過第一乘法器做乘積，相位靠后的正交量和測得角度所得到的余弦量通過第二乘法器做乘積，第一乘法器和第二乘法器輸出的結果通過第一減法器做差，得到誤差量。

3.根據(jù)權利要求1所述的基于鎖相環(huán)的電機軟解碼測速算法，角度積分模塊包括第一積分器、觸發(fā)器和比較器，觸發(fā)器與比較器連接，第一積分器與觸發(fā)器連接，第一積分器與比較器連接，其特征是，步驟（1-5）還包括如下步驟：

第一積分器對頻率量進行數(shù)值積分得到角度量，角度量通過比較器與固定值2π進行比較，當角度量的值大于2π時，觸發(fā)器發(fā)送上升沿信號使第一積分器清零重新積分。

4.根據(jù)權利要求1所述的基于鎖相環(huán)的電機軟解碼測速算法，幅值計算模塊包括平方和開方計算器，其特征是，步驟（1-2）還包括如下步驟：

平方和開方計算器通過接收采樣信號和正交量的幅值，并計算出所形成矢量的模，當平方和開方計算器接收到的信號幅值為1的時候，平方和開方計算器閑置，當平方和開方計算器接收到的信號幅值≠1時，將誤差解算器的輸出量通過除法器除以矢量的模之后，再傳值到PI調節(jié)模塊。

5.根據(jù)權利要求1所述的基于鎖相環(huán)的電機軟解碼測速算法，其特征是，步驟（1-1）還包括如下步驟：

誤差信號經(jīng)精度控制增益放大進入反饋互聯(lián)自適應雙積分器之后，先與第三積分器的輸出量通過第二減法器做差得到誤差量，誤差量通過第二積分器后得到反饋跟蹤信號，反饋跟蹤信號和頻率信號通過第三乘法器相乘，正交量和頻率信號通過第四乘法器相乘。