一种电机位置信号处理方法
【专利摘要】本发明公开了一种电机位置信号处理方法，该方法包括：滤波系数确定步骤，根据预设低通滤波器的截止频率和获取到的电机转子角频率，计算滤波系数；低通滤波步骤，采用预设低通滤波器对电机的原始位置信号进行滤波，得到滤波后的位置信号；线性补偿步骤，利用滤波系数对滤波后的位置信号进行线性补偿，得到补偿后的位置信号。本方法能够有效地滤除电机位置信号出现的高频突变信号，同时还保证良好的实时性和鲁棒性。
【专利说明】一种电机位置信号处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电机控制【技术领域】，具体地说，涉及一种电机位置信号处理方法。
【背景技术】
[0002]高动态性能的同步电机控制一般采用位置传感器来获取转子的绝对位置。位置传感器主要有两类，一类是旋转变压器，另一类是绝对式编码器。旋转变压器和绝对式编码器两类位置传感器经过解码电路后输出的是一个固定位数的数字量位置信号。
[0003]由于解码电路或是信号传输受到干扰，传感器输出的位置信号常常会有误码出现，使得位置信号有尖峰突变。同步电机位置信号在电机控制中十分关键，而电机控制对位置信号十分敏感，所以也就不允许位置信号存在突变，同时还要求位置信号具有较高的实时性。位置信号这种突变干扰对电机控制可能是致命的，因此需要对位置信号进行滤波处理。一般的低通滤波器会造成相位和幅值的偏差，致使控制性能降低甚至失控。
[0004]基于上述情况，亟需一种能够有效消除位置信号的突变的方法。
【发明内容】
[0005]为解决上述问题，本发明提供了一种电机位置信号处理方法，所述方法包括:
[0006]滤波系数确定步骤，根据预设低通滤波器的截止频率和获取到的电机转子角频率，计算滤波系数；
[0007]低通滤波步骤，采用所述预设低通滤波器对电机的原始位置信号进行滤波，得到滤波后的位置信号；
[0008]线性补偿步骤，利用所述滤波系数对所述滤波后的位置信号进行线性补偿，得到补偿后的位置信号。
[0009]根据本发明的一个实施例，所述低通滤波器包括一阶低通滤波器。
[0010]根据本发明的一个实施例，所述一阶低通滤波器的传递函数为:
【权利要求】
1.一种电机位置信号处理方法，其特征在于，所述方法包括: 滤波系数确定步骤，根据预设低通滤波器的截止频率和获取到的电机转子角频率，计算滤波系数； 低通滤波步骤，采用所述预设低通滤波器对电机的原始位置信号进行滤波，得到滤波后的位置信号； 线性补偿步骤，利用所述滤波系数对所述滤波后的位置信号进行线性补偿，得到补偿后的位置信号。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述低通滤波器包括一阶低通滤波器。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述一阶低通滤波器的传递函数为:
其中，G(S)和ω。分别表示一阶低通滤波器的传递函数和截止频率。
4.如权利要求1~3中任一项所述的方法，其特征在于，根据如下公式计算所述滤波系数:
其中，λ表示滤波系数，ω。表示低通滤波器的截止频率，Coe表示电机转子角频率。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述低通滤波器的截止频率是变化的。
6.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述滤波系数的取值范围包括[7，13]。
7.如权利要求1~6中任一项所述的方法，其特征在于，所述位置信号包括位置角，在线性补偿步骤中，利用所述滤波系数分别对所述滤波后的位置角的余弦和正弦进行线性补偿，得到补偿后的位置角的余弦和正弦，进而得到补偿后的位置角。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，分别根据如下公式计算补偿后的位置角的余弦和正弦:
其中，表示补偿后的位置角，θ1ρ表示滤波后的位置角，λ表示滤波系数。
9.如权利要求1~8中任一项所述的方法，其特征在于，在线性补偿步骤之后，所述方法还包括: 误差检测步骤，根据所述滤波系数和电机转子角频率的相对误差，计算补偿后的位置角与真实位置角之间的误差。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，补偿后的位置角与真实位置角之间的误差包括幅值误差和/或角度误差，其中， 根据如下公式计算所述幅值误差:
根据如下公式计算所述角度误差:
其中，Magera和Angleera分别表示补偿后的位置角与真实位置角之间的幅值误差和角度误差，λ表示滤波系数，α表示电机转子角频率的相对误差。
【文档编号】G01D3/02GK104132670SQ201410310842
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年7月1日 优先权日:2014年7月1日
【发明者】冯江华, 刘可安, 尚敬, 许峻峰, 郑汉锋, 南永辉, 张朝阳, 何亚屏, 文宇良, 肖磊 申请人:南车株洲电力机车研究所有限公司