专利名称：用于检测电机永磁转子的位置和速度的系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于检测无刷电机的永磁转子的驱动速度和驱动 位置的方法。该方法特别适于在驱动控制回路中应用。针对该方法在 电机上使用多相电流测量，所述多相电流测量的测量值取决于所检测 的位置在与转子相关的d、 q坐标系中被转换为纵向电流向量分量和横 向电流向量分量。与所检测的(电的)转速一起，电流和预给定电压 的纵向和横向向量分量(Langs- und Quervektorkomponent)被作为输入 变量输送给数学电机模型。该电机模型生成第一输出变量和第二输出 变量，其中，在d、 q坐标系中所述第一输出变量对应于d向量分量或者 说纵向向量分量以及位置检测偏差，以及在d、 q坐标系中所述第二输 出变量对应于q分量或者说横向分量以及速度检测偏差。这两个输出变 量将被输送给跟踪控制器，以检测并输出速度，尤其是电的转速；并 且检测并输出位置，尤其是电的角度。本发明还涉及一种适于执行该 方法的、对应于并列的独立权利要求8、 12和15的各自第一部分/前序部 分的位置和/或速度检测装置、电机建模模块和速度跟踪控制器。
背景技术：
在奧地禾U (AT)专业杂志"Elektrotechnikund Informationstechnik" 2000年第二期的103-112页由M. Schr6dl和E. Robeischl撰写的"Geregelte Antriebe"中，给出了在无刷电动机的情况下针对检测永磁转子位置和 速度的教导，针对较高的转速(即超过额定转速大约10%到20%的范围 内)通过永磁同步电机的电动势(EMK)模型/电压模型从电的参数中 实时地确定例如驱动控制所需的位置信息和转速信息。转子位置估计 是基于在定子绕组中的感应电压而实现的，这个过程不会影响电流控 制。在这里的基本思想是，以测量技术的方式来确定定子磁链空间矢 量(Statorfluss-Verkettungsraumzeiger)的改变。通过测量电流变4七，
将从永磁转子检测到永磁体磁通量的空间矢量的改变。参照由S.M.Abu-Sharkh和V.Barinberg撰写的专业文章"A new approach to rotor position estimation for a PM brushless motor drive" Mediterranean Electrotechnical Conf. 1998，第1199陽1203页，公开了在具 有开始部分第一段所述方式的永磁转子的无刷电机特别是同步电机的 情况下，用于检测驱动位置和/或驱动速度的一种系统。根据该专业文 章，转子位置估算和/或速度估算同样根据电机的电动势(EMK)模型 /电压模型来实现。为此必要的是，但在实践中带来问题的电流信号的 微分(电流信号对时间求导数)将通过应用取决于参数的低通滤波器 来避免，该滤波器的时延效果将通过布置在下游的比例积分跟踪控制 器(PI跟踪控制器)来补偿。该低通滤波器的时间常数对应于电机的定 子时间常数。位置和速度检测偏差将利用该低通滤波器被加权。发明内容本发明的任务在于，基于本发明对驱动位置检测系统和驱动速度 检测系统在其结构构造方面进行简化。为了解决该任务，参照权利要 求l给出的检测方法，权利要求S给出的检测装置，权利要求12给的出 电机建模模块并且权利要求15给出的跟踪控制器。本发明的可选的、 有利的改进实施方式由从属权利要求给出。尽管根据本发明的方法，该电机模型还借助将第三偏移变量输出 给跟踪控制器来运行；但是，在这里该第三输出变量通过简单实现的 计算步骤来生成，该计算步骤仅包括通过具有电感系数固定值的比例 环节执行加权并且累加/求差，因此该计算步骤借助运算技术简单的、 且快速完成的功能组件如P环节和求和环节来实现。因此，借助根据本 发明的方法能够实现效率提升的优点，尤其是因为既不需要电流的关 于时间的微分，也不需要附加的延迟相位的过滤器(如上述现有技术 中所使用的低通滤波器)。
适当的是，在电机模型的范围内两个加权结果(被纵向电感系数 加权的电流纵向分量和被横向电感系数加权的电流横向分量)将会对 应于特定于电机的电动势(EMK)常数或时间常数而被改变。借助特 别有利的优点，在跟踪控制器中把所述特定于电机的EMK常数或时间常数作为积分参数而对差执行积分，所述差是在位置检测偏差(位置 偏移或者相应的电压偏移的纵向分量)和在速度检测偏差(速度偏移 或者相应的电压偏移的横向分量)之间形成的。在本发明的另一个构造方式中，被输送给跟踪控制器的第三输出 变量将与差的积分结果累加或者其他如结合一样，该差由位置检测偏 差和速度检测偏差之间的差别构成。给定情况下，该位置检测偏差事 先还将被比例放大。随后该结合结果将作为所检测的速度而从跟踪控 制器输出。采用纯粹的积分环节而避免了复杂的比例和积分环节，这 样就实现了跟踪控制器的结构简化的优点。因为根据本发明的一个变动方案，在第三输出变量输送给跟踪控 制器时，通过布置在它们下游的求和环节将跳过在那里的比例环节(表 现为位置控制器)和无比例部分的纯粹的第一积分环节(表现为速度 控制器)，所以已经在电机模型内所述(被跳过的)比例放大系数在 形成第三输出变量时就被施加，是适合的。这是如此实现的，即电流 纵向向量分量在被输送给该电机模型内之后，在其内被比例放大系数 或者比例放大因数加权。
基于本发明的其它细节、特征、特征组合、优点和效果，将由本 发明优选实施方式的下述说明以及附图给出。在相应的示意性流程框图中图l示出作为思考的起点的驱动控制回路，其具有马达模型和布置 在下游的根据本发明的跟踪控制器，其中为了更好地理解本发明该电 机模型还包括有缺点的电流直接对时间求导； 图2表示一种驱动控制回路，其具有根据本发明而构成的马达模型 和相应配合的跟踪控制器。
具体实施方式
根据图1，基于脉冲宽度调制(PWM)运行的变换器2以三相交 流电驱动无刷电机(例如具有永磁转子的同步电机)的定子1。为了控 制电流而从定子拾取或者测量两个相电流i,、 i2，这两个相电流在3到2相位转换单元3中被映射到与定子相关的a、 B正交坐标系。在转换 过程中将会生成代表定子电流的两个a、 15向量分量ia、 ^，并将它们 输出到布置在下游的第二坐标系转换单元4。该第二坐标系转换单元4 被构造用于把与定子相关的a、 B坐标系坐标转换到与转子相关的d、 q 坐标系，其输出是电流纵向和横向向量分量id、 iq。定子电流的纵向和 横向向量分量id、 iq将被作为实际值输送给纵向和横向电流控制器Id、Iq，以与相应的纵向和横向电流目标值ids。U、 iqwU进行目标值/实际值比 较。正如在本领域中普遍的那样，纵向电流目标值预给定ids。U将被设定为零，与此同时，横向电流控制器从布置在上游的速度控制器5接 收目标值预给定iqs。u。这从转速目标值ws。 与输出自跟踪控制器6的电 的转速co^的估计值或者检测值的比较出发。跟踪控制器6还将输出所检测的电的角度0em，并将角度Am输送给第二转换单元4以及与第二转换单元4互补的第三转换单元7。第三转换单元7此外还接收由电流控制器Id、 Iq预给定的纵向和横向电压向量分量Ud、 Uq，并且第三转换单元7把所述纵向和横向电压向量分量映射到与定子相关的a、 fi坐标系中，具有预给定电压向量分量Ua、 U0。最后面的电压向量分量将被布置在下游的2到3相位转换单元8接收，2到3相位转换单元8将电压 预给定转换为对应于交流电系统的三个相位Ul、 u2、 u3以用于布置在下 游的变换器2。根据图1，马达建模模块9 (Motor德dellierungsmodul)布置在 跟踪控制器6的上游。马达建模模块9包括输入接口 10，其被用于 所检测的转速Wed输入接口 11，其被用于测量的并且被映射到d、 q
坐标系的纵向或横向电流id、 iq;以及输入接口 12，其被用于在d、 q 坐标系中预给定的纵向和横向电压Ud、 Uq。该建模模块9还包括第一 输出接口 13，其被用于纵向电压偏移AUd;以及第二输出接口 14，其被 用于横向电压偏移Auq。根据图1，通过转速输入接口 10输送给马达模型9的所检测的转速Wem被多个独立比例环节加权，这些比例环节的放大系数对应于EMK常数Ke、马达纵向电感系数Ld和马达横向电感系数Lq。此外，输入的转速w^还将被符号环节15加权。电感系数比例环节Ld、 Lq的 输出分别与配属于其的乘法环节Md、 Mq连接。乘法环节Md、 Mq的第 二输入端分别与用于纵向或横向电流id、 iq的相应的两个电流输入接口 11连接。乘法环节Md、 Mq的各个输出被输送给都带有正号的纵向电 压或者横向电压加法环节Sd、 Sq。通过电压输入接口 12把都带有正号 的纵向或者横向电压预给定Ud、 Uq输送给纵向或者横向电压加法环节 Sd、 Sq的相应的第二输入端。这两个电压加法环节Sd、 Sq分别还具有另外一个负输入端(分别具有负号)，两个前置的电压前加法环节vsd或VSq的相应的输出端被配属于所述两个电压加法环节Sd、 Sq，所述 电压前加法环节VSd或VSq被用于与电阻性的和电感性的纵向或横向 电压中间值相累加，所述纵向或横向电压中间值由通过电流输入接口 11而输入的纵向和横向电流生成。 一方面，分别一个比例环节被用于 所述纵向电流和横向电流的生成，所述比例环节具有对应于电阻性的马达阻抗的放大系数r。另一方面，正如马达物理学所需要的那样，电感元件或者纵向和横向电感系数Ld、 Lq通过相应的微分环节sLd和sLq(s:微分拉普拉斯运算符)而被代入到电压中间值的计算中。相应的 比例环节r和微分环节sLd、sLq的输入端都为此而与相应的电流输入接 口 11连接。相应的比例环节r的输出端和相应的微分环节sLd或sLq的输出端，都与前加法环节VSd、 VSq的相应的正号输入端连接。根据图1，符号环节15在输入侧与转速输入接口 IO连接，而在 输出侧与带符号乘法环节SMd的第一输入端连接。带符号乘法环节SMd
的第二输入端与纵向电压加法环节Sd的输出端保持通信，并且带符号 乘法环节SMd的输出端与用于电压偏移的纵向向量分量AUd的第一输 出接口13保持连接。由此，电机转子的方向也被关联到位置检测偏差 的计算之中。根据图1，在计算以电压偏移的横向向量分量AUq形式的速度检测偏差时，EMK马达常数通过以相应放大系数确定大小的比例环节16 也被引入其内。此外，EMK比例环节在输入侧与转速输入接口 IO连接。 在输出侧，EMK比例环节16与EMK加法环节17的负输入端连接， EMK加法环节17的正输入端与横向电压加法环节Sq的输出端保持通 信。EMK加法环节17的输出端将直接连接到建模模块的第二输出接口 或者说横向电压偏移输出接口 14，以把速度检测偏差输出到布置在下 游的跟踪控制器6。根据图1，该跟踪控制器具有用于在建模模块9内计算得到的电 压偏移的纵向和横向向量分量Aud、 Auq的两个输入接口 18、 19。纵向 向量分量对应于位置检测偏差，并且横向向量分量对应于速度检测偏 差。用于纵向电压偏移Aud的输入接口 18被直接输送给比例环节20， 比例环节20具有比例放大系数kp，并且在输出侧与第一跟踪加法环节 21的负输入端连接。第一跟踪加法环节21的正输入端在跟踪控制器6 内部直接与用于横向电压偏移Auq的输入接口连接。加法器结果在输出 侧将会被输送给第一积分环节22，根据本发明第一积分环节22不包括 比例分量并且是基于EMK常数KE和时间常数T。来设定的。在第一积 分环节22的输出，所检测的驱动角速度或者转速w^通过纵向和横向电压偏移的差关于时间的积分而产生，驱动角速度或者转速CO^通过第一跟踪控制器输出接口 23以仿佛作为实际值那样既被输送给电机建模 模块9同时也被输送给速度控制器5，或者被用于与速度目标值cos。u进行比较并且被用于计算预给定横向电流值iqs。U。此外，在跟踪控制器 6内部，所检测的驱动速度"em还借助第二积分环节24进行运算，由此第二积分环节24按照已知的方式计算电的驱动位置或者说角度位 置，并且通过第二跟踪控制器输出接口 25将其输出。如上所述，电的 驱动位置(/)e:n (其通过第二跟踪控制器输出接口而输出)被用于控制或者操纵两个a、 J3/d、 q或者d、 q/a、 fi转换单元4、 7。根据本发明的 跟踪控制器的优点在于简化的I-结构(积分结构)，该I-结构具有两 个间接顺序布置的积分环节22、 24。图2表示相对于图1改变的控制系统或者驱动控制系统。首先， 这种改变以建模模块9的以A到D表示的模块并且以跟踪控制器6的 第三输入接口 28而表现出来。根据图2，与图1的建模系统比较，根据图1的电感系数微分环节sLd、 SLq通过以纵向或横向电感系数Ld、 Lq作为相应的放大系数的电感系数比例环节A、 D来替代。对应于之前与跟踪控制器6关联地提 及的比例环节20 (可被表示为"位置控制环节")，还可以在电感系 数比例环节A之前或之后串联布置一个附加的比例环节。乘法环节B 布置在用于纵向向量分量的电感系数比例环节A的输出端之后，乘法 环节B的第二输入端与之前所述的符号环节15的输出端连接，由此， 转子旋转运动或者转子线性运动的方向也将被包括在内。乘法环节B 的输出端将被连接到电感系数加法环节26的正输入端，电感系数加法 环节26的负号的第二输入端与用于横向电流分量的电感系数比例环节 D的输出端连接。在电感系数加法环节26的输出得到的差值还将利用 所属的比例环节C加权，比例环节C在输出侧与用于电感电压偏移AUL 的第三输出接口 27连接，并且比例环节C根据特定于电机的EMK常 数KE和时间常数T。来度量。根据图2，在第三输出接口 27或者在比例环节C的输出端所给出 的针对电感电压偏移AuL的值将被输送给跟踪控制器6的第三输入接口 28。在跟踪控制器内部，电压偏移AiiL将以正号被输送给第二跟踪加法 环节29。第一积分环节22的输出端同样以正号而被配属于第二跟踪加 法环节29的第二输入端。第二跟踪加法环节29的输出端与第一跟踪
控制器输出接口 23直接连接，以反馈所检测的驱动速度0)em，并且第二跟踪加法环节29的输出端与第二积分环节24的输入端连接，以检测驱动位置(Pem并把该驱动位置(Pe:n输出到第二和第三坐标系转换单元4、 7。根据图1和图2的两个实施例都是仅通过测量定子电流I。 12来 实现"传感器式"检测位置及速度。附图标记列表1 定子2 变换器3 3到2相位转换单元4 第二坐标系转换单元ia、 ip 在与定子相关的a、 1J坐标系中的电流分量ldsoll、 lqsoll 纵向或横向电流目标值Id、 Iq 纵向和横向电流控制器5 速度控制器6 跟踪控制器①so11 转速目标值C0em 所检测的电的转速cpem 所检测的电的角位置7 第三坐标系转换单元Ud、 Uq 纵向或横向电压预给定ua、 up 在与定子相关的a、 B坐标系中的电压预给定8 2到3相位转换单元Ul、 u2、 u3 用于三个相的电压预给定9 马达建模模块10 转速输入接口11 电流输入接口12 电压输入接口 13、 14 用于内部计算的电压偏移向量分量的第一和第二输出接口KE EMK常数15 符号环节 Md、 Mq 乘法环节Sd、 Sq 电压加法环节VSd、 VSq 前加法环节r 针对马达阻抗的比例环节sLd、 sLq 纵向电流微分环节、横向电流微分环节SMd 带符号乘法环节Aud 纵向向量分量Auq 横向向量分量16 EMK比例环节17 EMK加法环节18、 19 用于纵向和横向电压偏移的输入接口20 比例环节21 第一跟踪加法环节22 第一积分环节23 第一跟踪控制器输出接口24 第二积分环节25 第二跟踪控制器输出接口 A、 D 电感系数比例环节B 乘法环节26 电感系数加法环节 C 比例环节27 第三输出接口28 第三输入接口29 第二跟踪加法环节。
权利要求
1. 一种方法，其被用于检测无刷的线性或旋转电机的永磁转子的电的驱动速度(ωem)和驱动位置(φem)，特别是针对驱动控制回路，所述方法在电机上使用多相电流测量，所述多相电流测量的测量值(i1、i2)取决于所检测的位置(φem)在与转子相关的d、q坐标系中被转换为纵向电流向量分量(id)和横向电流向量分量(iq)，并且电流(id、iq)和预给定电压(ud、uq)的所述纵向向量分量和所述横向向量分量连同所检测的速度(ωem)一起被作为输入变量而输送给数学电机模型(9)，并且所述电机模型(9)生成第一输出变量(Δud)和第二输出变量(Δuq)，其中，所述d、q坐标系中的所述第一输出变量(Δud)对应于d向量分量或者说纵向向量分量以及位置检测偏差；而所述d、q坐标系中的所述第二输出变量(Δuq)对应于q向量分量或者说横向向量分量以及速度检测偏差，并且两个所述输出变量(Δud、Δuq)都被输送给跟踪控制器(6)以检测并输出所述位置(φem)和/或所述速度(ωem)，其特征在于从所述电机模型中计算得到第三输出变量(ΔuL)，这是如此实现的a)所述电流(id、iq)的所述纵向和横向向量分量分别以所述电机的纵向或横向电感系数(Ld、Lq)加权；b)并且所述第三输出变量(ΔuL)由这两个加权结果的差构成，其中，所述第三输出变量(ΔuL)被输送给所述跟踪控制器(6)，以执行旨在检测所述位置(φem)和所述速度(ωem)的处理。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于以所述纵向电感系 数(Ld)加权的所述电流纵向分量(id)受到所检测的所述速度(wem) 的符号或方向的影响。
3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于在所述电机模 型(9)内，由两个所述加权结果构成的差受到特定于电机的电动势常数(ke)和/或受到时间常数(tw)的影响。
4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于在所述电机模型(9)内，所述差将被除以所述电动势常数(ke)禾n/或所述时间常数(tj ,并且在所述跟踪控制器(6)内，同样的所述电动势常数(ke)和/或同 样的所述时间常数(tj被作为用于差的积分的参数，所述差由所述 速度检测偏差(AUq)和给定情况下以比例(kp)放大的所述位置检测 偏差(Aud)构成。
5. 根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于在所述跟踪 控制器(6)内，被输送给所述跟踪控制器(6)的所述第三输出变量(Aul)与差(21)的积分(22)的结果累加或者否则则结合，所述差 由所述速度检测偏差(Auq)和给定情况下以比例(kp)放大的所述位置检测偏差(AUd)构成，并且所述结合的结果被作为所检测的速度(O)em)而使用和/或输出。
6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述差(21)在所 述跟踪控制器(6)内形成，和/或所述差(21)经受不包括比例部分的 积分(22)。
7. 根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于在所述电机 模型(9)内，所述电流纵向向量分量(id)被以比例因子(kp)加权， 所述比例因子(kp)在所述跟踪控制器(6)内被使用，以控制所述位 置检测偏差(Aud)。
8. —种装置，其被用于检测无刷的线性或旋转电机的永磁转子的 电的驱动速度(coem)和驱动位置(0em)，特别是针对驱动控制回路， 所述装置适于执行根据前述权利要求之一的检测方法，所述装置具有 下述功能组件a)按照电路技术和/或程序技术方式实现的电机建模模块(9)， 所述电机建模模块(9)具有aa) 输入接口 (10、 11、 12)，其被用于定子电流(h、 i2)的和 预给定电压的被转换到与转子相关的d、 q坐标系的电机纵向和电机横 向向量分量(id、 iq; ud、 uq)，以及被用于所检测的所述速度(coem);ab) 以及至少两个输出接口 (13、 14)，其被用于内部计算的电 压偏移的被转换到所述d、 q坐标系的向量分量(Aud、 Auq)，b)按照电路技术和/或程序技术方式实现的用于输出所述位置和/ 或所述速度的跟踪控制器(6)，其中ba) 所述跟踪控制器(6)在输入侧与所述建模模块(9)的至少 两个输出接口 (13、 14)连接；bb) 并且所述跟踪控制器(6)在输出侧与所述建模模块(9)的 所述速度输入接口 (10)连接，其特征在于-所述电机建模模块(9)至少还具有用于电感电压偏移(Aul)的 第三输出接口 (27)，并且所述电机建模模块(9)被构造用于借助 比例环节(A、 D)利用所述定子(1)的或所述电机的纵向或横向电感 系数(Ld、 Lq)的固定值对电流的所述纵向和横向向量分量(id、 iq) 的输入值进行估值，借助电感系数加法环节(26)由感应估值的所述 输入值构成差，并将所述差通过所述第三输出接口 (27)输出，为了 接收所述差所述跟踪控制器(6)在输入侧与所述第三输出接口 (27) 连接，并且所述跟踪控制器(6)被构造用于处理所述差以检测所述 速度(wem)，并且将所述速度(coem)输出到所述建模模块(9)的所 述速度输入接口 (10)。
9.根据权利要求8所述的检测装置，其特征在于在所述电机模 型(9)内，用于所述电流纵向向量分量(id)的所述输入接口 (11) 通向具有比例放大系数(kp)的比例环节(A)，并且在所述跟踪控制 器(6)内布置有具有相同或者相似的所述比例放大系数(kp)的比例 环节(20)，用于给所述位置检测偏差(Aud)加权。
10. 根据权利要求9所述的检测装置，其特征在于在所述电机 模型中，具有所述比例放大系数(kp)的所述比例环节与根据所述纵向 电感系数固定值(Ld)确定的电感系数比例环节(A)串联布置。
11. 根据权利要求8、 9或10所述的检测装置，其特征在于所 述电感系数加法环节(26)的输出端与所述第三输出接口 (27)通过 比例环节(C)连接，所述比例环节(C)是根据电动势常数(KE)和/ 或时间常数(Tu)来确定的，并且在所述跟踪控制器(6)内布置有第 一积分环节(22)以在那里处理由布置在上游的所述建模模块(9)输 送的电压偏移的d、 q向量分量(Aud、 Auq)的组合，所述组合在给定 情况下是被加权的或者是被进行了其他处理的，所述积分环节(22) 是根据同样的或者相似的所述电动势常数(KE)和/或所述时间常数(T。)来设定的。
12. 用于具有永磁转子的、无刷的线性或者旋转电机的电机建模 模块，所述电机建模模块适于被应用在根据权利要求8或9所述的检 测装置中，所述电机建模模块具有a) 输入接口 (11)，其被用于电流的和预给定电压的被转换到与 转子相关的d、 q坐标系的电机纵向和电机横向向量分量(id、 iq; ud、 uq)，以及被用于外部所检测的电机速度(coem);b) 和至少两个输出接口 (13、 14)，其被用于内部计算的电压偏 移的被转换到所述d、 q坐标系的纵向和横向向量分量(Aud、 Auq);c) 以及多个比例环节(r、 A、 D)，用于以欧姆的定子阻抗或者 电机阻抗(r)并且以一个或多个定子电感系数或电机电感系数(Ld、 Lq)给所述电流向量分量(id、 iq)加权，其特征在于至少还有用于电感系数电压偏移(AuL)的第三输出接 口 (27)，为了生成所述电感系数电压偏移(Aul)而布置有具有对应 于纵向或横向电感系数(Ld、 Lq)的放大系数的纵向和横向电感系数比 例环节(A、 D)，并且在输入侧与用于所述电流纵向和电流横向向量 分量(id、 iq)的所述输入接口 (11)连接，并且两个所述比例环节输 出端与电感系数加法环节(26)的输入端直接或间接地耦合，并且所 述电感系数加法环节(26)的输出端直接或间接地与所述第三输出接口 (27)耦合。
13. 根据权利要求12所述的电机建模模块，其特征在于带符号环 节或者说符号环节(15)，所述符号环节(15)在其输入端与所述用 于外部所检测的所述电机速度(wem)的输入接口 (10)连接，并且在 输出侧通过乘法环节(B)与比例环节(A、 D)的输出端连接，所述 比例环节(A、 D)利用所述纵向或横向电感系数(Ld、 Lq)将所述电 流纵向或电流横向向量分量(id、 iq)加权。
14. 根据权利要求12或13所述的电机建模模块，其特征在于 所述电感系数加法环节(26)的输出通过比例环节(C)被输送给所述 第三输出接口 (27)，所述比例环节(C)的比例放大系数是通过特定 于电机的电动势常数(KE)和/或时间常数(Tw)的固定值而确定的。
15. 跟踪控制器(6)，其用于实施根据前述权利要求之一所述的 方法或者被应用于根据前述权利要求之一所述的检测装置中，所述跟 踪控制器(6)具有下述特征a) 所述跟踪控制器(6)具有至少两个输入接口 (18、 19)，所 述至少两个输入接口 (18、 19)用于外部计算的并被输送的电压偏移 的被转换到d、 q坐标系的纵向和横向向量分量(Aud、 Auq);b) 所述跟踪控制器(6)具有至少一个输出接口 (23)，所述至少一个输出接口 (23)用于内部所检测的驱动速度(C0em);c) 所述跟踪控制器(6)具有比例环节(20、 kp)，所述比例环 节(20、 kp)的输入端与所述输入接口 (18)连接，所述输入接口 (18) 用于所述外部计算的电压偏移或者说位置检测偏差(Au)的所述纵向 向量分量(Aud);d) 所述跟踪控制器(6)具有第一跟踪加法环节(21)，所述第 一跟踪加法环节(21)的第一输入端与所述比例环节(20、 kp)的输出端连接，并且所述第一跟踪加法环节(21)的第二输入端通过所述第 二输入接口 (19)与所述电压偏移或者说速度检测偏差的所述横向向量分量(AUq)连接，其特征在于至少还有用于从外部输送的电感系数电压偏移(Aul) 的第三输入接口 (28),其中，所述第三输入接口 (28)与连接环节 的第一输入连接，所述连接环节的第二输入直接或间接地获取所述第 一跟踪加法环节(21)的输出，并且所述连接环节的输出可以通过用 于所述驱动速度(Wem)的所述至少一个输出接口 (23)而被拾取。
16. 根据权利要求15所述的跟踪控制器，其特征在于所述连接 环节被构造为直接或间接地布置在所述第一跟踪加法环节(21)下游 的第二跟踪加法环节(29)。
17. 根据权利要求15或16所述的跟踪控制器，其特征在于在 所述第一跟踪加法环节(21)与所述连接环节或者说所述第二跟踪加 法环节(29)之间布置有唯一一个积分环节(22)。
18. 根据权利要求17所述的跟踪控制器，其特征在于，所述积分 环节(22)是不包括比例部分的，和/或所述积分环节(22)是基于所 述电动势常数(Ke)禾P/或时间常数(Tu)来确定的。
全文摘要
检测无刷线性或旋转电机的永磁转子电驱动速度和位置的方法，使用多相电流测量，其测量值取决于所检测的位置在与转子相关的d、q坐标系中转换为纵向和横向电流向量分量，且电流和预给定电压的纵向和横向向量分量连同所检测的速度一起作为输入变量输送给数学电机模型，其生成第一和第二输出变量，第一输出变量对应于纵向向量分量及位置检测偏差；第二输出变量对应于横向向量分量及速度检测偏差，它们两都被输送给跟踪控制器以检测和输出位置和/或速度，从电机模型计算得到第三输出变量，即电流的纵向和横向向量分量分别以电机的纵向或横向电感系数加权；第三输出变量由这两个加权结果的差构成，并被输送给跟踪控制器，以检测位置和速度。
文档编号G05B11/32GK101399514SQ20081014434
公开日2009年4月1日 申请日期2008年7月25日 优先权日2007年7月26日
发明者弗里茨·雷纳·戈茨, 维克托·巴林贝格 申请人:包米勒公司