一种磁编码器误差检测方法、设备及计算机可读存储介质与流程

本发明涉及通信电子，尤其涉及一种磁编码器误差检测方法、设备及计算机可读存储介质。

背景技术：

1、目前，安装在永磁同步电机轴端的磁编码器，在理论上，永磁同步电机的旋转轴、永磁体及霍尔元件的中心同轴时，角度检测的误差为零。

2、但是，在现实使用时，通常由于干扰磁场、安装偏差(例如，霍尔传感元件轴偏心、或者安装倾斜等)，会造成角度测量的非线性误差。

3、如图7所示，当永磁同步电机的转子旋转一周时，实际测量角度与理想测量角度存在明显的偏差。

4、因此，如何有效地测量安装在永磁同步电机的磁编码器的非线性误差，成为目前亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中的上述技术缺陷，本发明提出了一种磁编码器误差检测方法，该方法包括：

2、控制电机控制器对电流环的计算与磁编码器的采样同步在一个脉宽调制周期t内；

3、在无传感器控制角度同步的角度theta_con为零时，在每个所述周期内，同时记录所述theta_con和无传感器矢量控制算法的转子物理角度theta_foc；

4、当记录的数据的个数n*t＝2π/ω时，确定一个所述周期的记录完成，得到数组theta_con[n]_1和theta_foc[n]_1，其中，π为圆周率，ω为预设的角速度；

5、重复执行多个所述周期的记录，记第m次的样本为theta_con[n]_m和theta_foc[n]_m；

6、计算所述磁编码器的非线性误差数组theta_err[n]＝[(theta_con[n]_1+…+theta_con[n]_m)-(theta_foc[n]_1+…+theta_foc[n]_m)]/m。

7、可选地，所述方法还包括：

8、将电机的三相线缆标记为a线、b线以及c线，以所述a线作为电机控制的0度角，并通过所述电机控制器控制电机的所述a线的电流为ia，所述b线和所述c线的电流为-0.5ia；

9、锁定所述电机的转子，记录当前所述磁编码器的测量角度theta_offset，并标记所述转子与所述电机的定子的相对位置。

10、可选地，所述方法还包括：

11、通过所述电机控制器控制所述电机以锁定的位置开始旋转；

12、在旋转达到预设的稳定转速时，通过所述电机控制器控制所述电机匀速旋转，记录当前的所述角速度ω。

13、可选地，所述方法还包括：

14、通过所述电机控制器获取当前的所述磁编码器的角度theta；

15、计算有传感器控制角度与无传感器控制角度同步的角度theta_con＝theta-theta_offset。

16、可选地，所述方法还包括：

17、获取无传感器矢量控制算法的转子物理角度theta_foc；

18、计算所述磁编码器的非线性误差theta_err＝theta_con-theta_foc。

19、本发明还提出了一种磁编码器误差检测设备，该设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现的方法包括：

20、控制电机控制器对电流环的计算与磁编码器的采样同步在一个脉宽调制周期t内；

21、在无传感器控制角度同步的角度theta_con为零时，在每个所述周期内，同时记录所述theta_con和无传感器矢量控制算法的转子物理角度theta_foc；

22、当记录的数据的个数n*t＝2π/ω时，确定一个所述周期的记录完成，得到数组theta_con[n]_1和theta_foc[n]_1，其中，π为圆周率，ω为预设的角速度；

23、重复执行多个所述周期的记录，记第m次的样本为theta_con[n]_m和theta_foc[n]_m；

24、计算所述磁编码器的非线性误差数组theta_err[n]＝[(theta_con[n]_1+…+theta_con[n]_m)-(theta_foc[n]_1+…+theta_foc[n]_m)]/m。

25、可选地，所述计算机程序被所述处理器执行时实现的方法还包括：

26、将电机的三相线缆标记为a线、b线以及c线，以所述a线作为电机控制的0度角，并通过所述电机控制器控制电机的所述a线的电流为ia，所述b线和所述c线的电流为-0.5ia；

27、锁定所述电机的转子，记录当前所述磁编码器的测量角度theta_offset，并标记所述转子与所述电机的定子的相对位置；

28、通过所述电机控制器控制所述电机以锁定的位置开始旋转；

29、在旋转达到预设的稳定转速时，通过所述电机控制器控制所述电机匀速旋转，记录当前的所述角速度ω。

30、可选地，所述计算机程序被所述处理器执行时实现的方法还包括：

31、通过所述电机控制器获取当前的所述磁编码器的角度theta；

32、计算有传感器控制角度与无传感器控制角度同步的角度theta_con＝theta-theta_offset。

33、可选地，所述计算机程序被所述处理器执行时实现的方法还包括：

34、获取无传感器矢量控制算法的转子物理角度theta_foc；

35、计算所述磁编码器的非线性误差theta_err＝theta_con-theta_foc。

36、本发明还提出了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有磁编码器误差检测程序，磁编码器误差检测程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的磁编码器误差检测方法的步骤。

37、实施本发明的磁编码器误差检测方法、设备及计算机可读存储介质，通过控制电机控制器对电流环的计算与磁编码器的采样同步在一个脉宽调制周期t内；在无传感器控制角度同步的角度theta_con为零时，在每个所述周期内，同时记录所述theta_con和无传感器矢量控制算法的转子物理角度theta_foc；当记录的数据的个数n*t＝2π/ω时，确定一个所述周期的记录完成，得到数组theta_con[n]_1和theta_foc[n]_1，其中，π为圆周率，ω为预设的角速度；重复执行多个所述周期的记录，记第m次的样本为theta_con[n]_m和theta_foc[n]_m；计算所述磁编码器的非线性误差数组theta_err[n]＝[(theta_con[n]_1+…+theta_con[n]_m)-(theta_foc[n]_1+…+theta_foc[n]_m)]/m。本发明实现了对安装在永磁同步电机的磁编码器的非线性误差的有效测量。

技术特征：

1.一种磁编码器误差检测方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的磁编码器误差检测方法，其特征在于，所述方法还包括：

3.根据权利要求2所述的磁编码器误差检测方法，其特征在于，所述方法还包括：

4.根据权利要求3所述的磁编码器误差检测方法，其特征在于，所述方法还包括：

5.根据权利要求4所述的磁编码器误差检测方法，其特征在于，所述方法还包括：

6.一种磁编码器误差检测设备，其特征在于，所述设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现的方法包括：

7.根据权利要求6所述的磁编码器误差检测设备，其特征在于，所述计算机程序被所述处理器执行时实现的方法还包括：

8.根据权利要求7所述的磁编码器误差检测设备，其特征在于，所述计算机程序被所述处理器执行时实现的方法还包括：

9.根据权利要求8所述的磁编码器误差检测设备，其特征在于，所述计算机程序被所述处理器执行时实现的方法还包括：

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有磁编码器误差检测程序，所述磁编码器误差检测程序被处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的磁编码器误差检测方法的步骤。

技术总结
本发明公开了一种磁编码器误差检测方法、设备及计算机可读存储介质，其中，该方法包括：控制电机控制器对电流环的计算与磁编码器的采样同步在一个脉宽调制周期t内；在无传感器控制角度同步的角度theta_con为零时，在每个所述周期内，同时记录所述theta_con和无传感器矢量控制算法的转子物理角度theta_foc；当记录的数据的个数N*t＝2Π/Ω时，确定一个所述周期的记录完成，得到数组theta_con[N]_1和theta_foc[N]_1，其中，Π为圆周率，Ω为预设的角速度；重复执行多个所述周期的记录，记第M次的样本为theta_con[N]_M和theta_foc[N]_M；计算所述磁编码器的非线性误差数组，其中，非线性误差数组theta_err[N]＝[(theta_con[N]_1+…+theta_con[N]_M)‑(theta_foc[N]_1+…+theta_foc[N]_M)]/M。本发明实现了对安装在永磁同步电机的磁编码器的非线性误差的有效测量。

技术研发人员：胡华智,陈腾飞,谢惠鹏,卢兴捷
受保护的技术使用者：亿航智能设备（广州）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13