[發明專利]基于鎖相環的電機軟解碼測速算法

有效

• 申請號: 201710558741.5
• 申請日: 2017-07-11
• 公開（公告）號: CN107505473B
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（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

本發明公開了一種基于鎖相環的電機軟解碼測速算法，包括誤差解算器、PI調節模塊、角度積分模塊、正余弦輸出模塊、幅值計算模塊和正交解算器，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調節模塊包括兩個參數變量和加法器。本發明具有抗干擾能力強、測速范圍寬和采樣精度高的特點。

技術領域

本發明涉及電機檢測技術領域，尤其是涉及一種抗干擾能力強、測速范圍寬和采樣精度高的基于鎖相環的電機軟解碼測速算法。

背景技術

隨著國民經濟和科學技術的發展，電機在各行各業中發揮的作用越來越重要，而為了實現電機的速度閉環控制以及實時的監控，對電機的測速系統在精度、速度、以及造價上都提出了更高的要求。因此，電機測速系統技術對于電機產品的綜合性能具有重要的影響，對整體產品的使用體驗十分攸關。在現有的以電機為動力總成的產品中。

速度檢測往往分為硬件解碼以及軟件解碼兩種方式。硬件解碼利用現有的硬件解碼芯片接受傳感器發來的兩路正弦信號，解碼之后向主控芯片輸出速度信號或者角度位置信號。軟解碼則直接對傳感器的兩路正弦信號進行處理，得到實時的速度、角位置。

如何精確的將傳感器方向傳來的正弦信號轉換為速度值對電機產品的整體性能起著攸關的作用，特別是在電動汽車領域，隨著自動駕駛、智能駕駛的日漸成熟，汽車動力總成中電機控制將越發的重視速度閉環，而精確的采樣解碼不僅能極大地提升電機自身的運行效率，在安全問題和駕駛體驗上也會有不小的提升。

發明內容

本發明是為了克服現有技術中，傳統電機速度檢測的軟解碼方案抗干擾能力差、精度低、測速范圍窄和對傳感器精度依賴性大的問題，提供了一種抗干擾能力強、測速范圍寬和采樣精度高的基于鎖相環的電機軟解碼測速算法。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種基于鎖相環的電機軟解碼測速算法，包括誤差解算器、PI調節模塊、角度積分模塊、正余弦輸出模塊、幅值計算模塊和正交解算器，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調節模塊包括兩個參數變量和加法器；本發明包括如下步驟：

（1-1）采樣信號的轉換

正交解算器在輸入參量只有一路傳感器的采樣信號時，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調節模塊輸出

PI調節模塊包含了Kp、Ki兩個參數變量，在PI調節模塊接收誤差解算器傳入的誤差變量后，參數變量Kp直接對誤差量進行乘積計算，參數變量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調節模塊的輸出數據頻率量；

（1-5）角度積分

角度積分模塊接收PI調節模塊輸出的頻率量，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。