专利名称：用于电机系统中的解析器对准的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明 一般地涉及判定电机系统中的转子位置，并且尤其涉及用于 对准解析器的方法和装置。
背景技术：
在某些类型的电机中，控制电机是部分基于其转子位置的。例如，
永磁(PM)同步电机将转子位置信息用于准确的转矩控制。转子位置 典型地借助解析器或类似的转动检测装置测量。解析器的转子联接至 PM同步电机的电机转子。为了矢量控制，解析器通常对准至电机转子 磁体的北极(例如，与控制器d轴线对准)。解析器可对准的准确度典 型地影响电机控制的准确度和性能。
在某些电机中，解析器在组装过程期间被对准。典型地希望从对准 过程实现高精度，这通常通过单独测试每个电机和手动地调节解析器而 实现。对于大批量制造而言，对准过程成本高、费时间并且复杂。 一种 无传感器电机控制技术将高频电压信号(例如在大约500 Hz到大约 2kHz的范围内)注射到电机的定子中，并测量响应于高频信号而产生的 电流。测得的电流用于估计解析器对准度。当高频信号具有较大幅度时， 产生噪声。另外， 一般与高频信号相关的频率范围在人类敏感范围内。 而且，高频信号方法不适合于具有固有低凸极性(saliency)的电机，例 如表面安装PM电机。
因此，希望提供一种用于电机系统中的解析器对准的方法和系统， 该方法和系统使电机系统的组装和制造成本最低。另外，希望提供一种 使噪声产生最小的用于解析器对准的方法和系统。此外，本发明的其它 希望的特征和特,吾、将从结合附图的以下说明和所附权利要求书以及上 述技术领域和背景技术而变得明显。
发明内容
本发明提供了用于在电机系统中的解析器对准的方法和系统。在一 个实施例中，提供一种用于对准解析器的方法。所述解析器可操作以确定电机中相对于d轴线的转子位置。所述方法包括命令d轴线电流命 令和速度命令；响应于d轴线电流命令和速度命令在不带负载的情况下 操作所述电机；确定响应于所述速度命令的转子速度；和当所述转子速 度已基本稳定时，基于所述速度命令和转子速度确定解析器的偏移量。
在另一个实施例中，用于对准解析器的方法包括将所述负载与所 述电片几分离；命令一电流命令和一速度命令；响应于所述电流命令和所 述角速度命令在非零速度下操作所述电机；确定所述解析器的偏移量； 将所述负载联接至所述电机；以及基于所述偏移量确定转子位置。所述 电机响应于所述电流命令而产生基本为零的转矩。
在另一个实施例中，提供一种用于对准解析器的系统。所述解析器 可操作以确定电机中相对于d轴线的转子位置。所述系统包括电流调 节器，其具有用于接收电流命令的输入，并且具有联接至所述电机的输 出；和速度调节器，其具有用于接收速度命令和转子位置的输入，并且 具有联接至所述电流调节器的输出。所述电流调节器构造成基于所述电 流命令产生一电流，所述电机响应于所述电流产生基本为零的转矩。所 述速度调节器构造成响应于所述速度命令而保持所述电机的基本恒定 的速度，并且当保持所述基本恒定的速度时，产生一偏移量，该偏移量 使所述转子位置与所述d轴线对准。
以下将接合
本发明，其中相同的附图标记指示相同的部 件，并且
图l是定子电流命令的矢量图2是根据 一 示例性实施例的对准系统的方块图3是与用于改变定子电流指令的偏移量误差相关的电转矩图；以
及
图4是根据一示例性实施例用于解析器对准的方法的流程图。
具体实施例方式
以下详细说明本质上仅是示例性的，并且不意在限制本发明或其应 用与使用。而且，不意在受到上述技术领域、背景技术、发明内容或以 下详细说明中所表述或包含的任何理论的限制。在一示例性实施例中，提供一种用于对准安装至电机的电机转子的 解析器或其它转子位置检测装置的方法和系统。这种电机用于包括车辆 应用的各种应用，并且可通过电压源逆变器控制。如果电机无负载(例 如，在车辆应用中，电机不联接至轴)并且在基本恒定的转速下操作， 则拖拽转矩(例如来自润滑剂和类似物)被施加至电机轴。通常，拖拽 转矩对于高效驱动系统而言是较低的。为了保持该恒定速度，电机产生 电转矩以平纟軒拖拽转矩，这可以借助速度管理(例如速度管理回^各)实 现。
通过施加d轴线电流命令，可在平衡电转矩与拖拽转矩的过程期间 调节解析器对准度。例如，解析器偏移角度与电偏移量误差相关联，该 电偏移量误差对于特定的d轴线电流命令产生该电转矩。在混合动力车 辆中，电机速度可与轴速度分离。对准程序可在组装电机并且结果(例 如解析器偏移角度)存储在存储器(例如诸如电可编程只读存储器 (EEPROM)的非易失性存储器)中之后进行，或者在正常驾驶循环的 适当时刻(例如在钥匙关闭期间)进行。电机偏移量随后用作用于与(例 如通过解析器判定的)粗略转子位置测量值结合的校正项。
参照图1,示出定子电流命令(Is*),其有助于理解解析器角度误 差的效果。在正确的d轴线上施加定子电流产生零电转矩。如果存在解 析器对准误差，则所施加的定子电流实际上没有施加在正确的轴线上。 定子电流命令(Is*)被命令成在估计的负d轴线上流动。在估计的d轴 线上的正偏移量误差(eDffs。t)的情况下，真实的定子电流被分配到d 轴线和q轴线上。例如，定子电流命令(l/)具有d轴线定子电流(Id/) 和q轴线定子电流(Iqse)。负的q轴线定子电流(Iqse)导致负的转矩 结果(例如，如果电机以正的速度转动，则是电机的发电机冲莫式)。相 反，在估计的d轴线上的负的偏移量误差(未示出)导致正的q轴线电 流和正的转矩结果。
图2是根据一示例性实施例的对准系统100的方块图。对准系统100 包括电流调节器102、具有联接至电流调节器102的输入的输出的速度 调节器104、联接至电流调节器102的输出的电机106 (例如永磁(PM) 同步电机)和联接至电机106的解析器108或其它转子位置检测装置。 电流调节器102和/或速度调节器104的一个或多个部件可以是软件或固 件、硬件组合逻辑电路和/或其它适当的部件或它们的组合，所述硬件例如是执行一个或多个软件或固件程序的专用集成电路(ASIC)、电子电 路、处理器(共享的、专用的或成组的)和存储器。
电机106是同步电机或类似物，并且优选地是永磁(PM)同步电 机。在该实施例中，电机106与轴109分离，以便使电机106可在没有 用于解析器对准的负载的情况下操作。解析器108或其它转子位置检测 装置判定电机106的转子位置。在一个实施例中，解析器108联接至电 坤几106的转子轴。转子的磁北极对应于d轴线。通过测量相对于d轴线 的解析器位置(e^),解析器位置用于代表电机106的转子位置。在 一个实施例中，解析器位置(6^)被供给至数字转换电路126，并且 数字转换电路126将解析器位置(6 s)转换成数字表达(例如数字字 码)，该数字表达可在软件实施例中使用，以基于对解析器108的测量 判定电机106的角速度(oores)。电机106的测量的角速度也可使用其
它装置从解析器位置(e^)得到。解析器位置(e s)和电机106的
角速度(oores)被提供给速度调节器104。
基于电流命令(例如Id/和Iq/)，电流调节器102提供一电压以驱 动电机106。在一个实施例中，电流调节器102包括求和块IIO和112、 具有联接至求和块110和112的输入的抗积分饱和同步帧电流调节器 114、具有联接至抗积分饱和同步帧电流调节器114(或本领域已知的其 它有效的调节器技术)的输出的输入的同步至静止变换块116、具有联 接至同步至静止变换块116的输出的输入的两相至三相变换块118和三 相电压源逆变器120,该三相电压源逆变器120具有联接至两相至三相 变换块118的输出的输入，并且具有联接至电机106的输出。在另一个 实施例中，三相电压源逆变器120是对准系统100的单独的部件。
为了使通过电流命令产生的转矩最小，将一定子电流命令施加至d 轴线，而不将定子电流命令施加至q轴线。例如，将幅度小于大约零的 d轴线电流命令(Id/ )和大约零的q轴线电流命令(Iq/ )供给至电流调 节器102。对于PM同步电机而言，d轴线电流名称经常被限制成负值。 求和块IIO和112基于电流命令(Id/和Iq/)与对应于电流命令(Id/和
Iq/)的同步帧测量电流Uds和Iqs)的比较产生同步帧电流误差。例如，
求和块110和112基于d轴线电流命令(Ids*)与测量的d轴线同步帧电 流(Ids)之间的差产生d轴线同步帧电流误差，并且求和块112基于q 轴线电流命令(Iqs"与测量的q轴线同步帧电流(Iqs)之间的差产生q轴线同步帧电流误差。
求和块110和112的输出供给至抗积分饱和同步帧电流调节器114, 该抗积分饱和同步帧电流调节器114产生同步帧电压命令(Vj和Vqs* )。 同步至静止变换块116使用变换角(6trans)将同步帧电压命令(Vj和Vqs*)变换成静止帧电压命令(Ve;和Vp*)，并且两相至三相变换块118
将两相(例如a和卩),争止帧电压命令(VZ和V^)变4灸成三相电压命 令(V二 VJ和V/)。三相电压命令通过三相电压源逆变器120转换成 实际相电压，并且纟皮供给至电才几106。
为了电机106的反馈调节，电流调节器102还包括具有三相至两相 变换块122和静止至同步变换块124，所述三相至两相变换块122具有 联接至三相电压源逆变器120的输出的输入，所述静止至同步变换块 124具有联接至三相至两相变换块122的输出的第一输入，并具有联接 至求和块IIO和112的输出。可使用一个或多个电流传感器121测量三 相电流(例如，Ia、 Ib和U中的至少两个，所述三相电流对应于通过三 相电压源逆变器120供给至电机106的实际相电流。虽然所有三相电流
(Ia、 Ib和U都可被测量，但是三相电流可基于两个测量的相电流确定。 三相至两相变换块122将测量的三相电流(Ia、 Ib和Ie)变换成测量 的两相(a和卩)电流(Ia和Ip)。静止至同步变换块124使用变换角(6 将测量的静止帧中的两相电流(Ia和Ip)转换成测量的同步帧电流
(例如测量的d轴线同步帧电流(Ids )和测量的q轴线同步帧电流(Iqs))。
测量的同步帧电流(Ids和Iqs)被分别供给至求和块IIO和112。
速度调节器104响应于角速度命令(例如以机械的弧度/秒为单位的 速度命令(com*))控制电机106的角速度或转速。速度调节器104包 括第一求和块130;抗积分饱和比例积分(PI)控制器132，其具有联 接至求和块130的输出的第一输入；限制器134,其具有联接至抗积分 饱和PI控制器132的输出的输入，并具有将一反馈信号供给至抗积分饱 和PI控制器132的第一输出；增益块136,其具有联接至限制器134的 第二输出的输入；第二求和块138,其具有联接至增益块136的输出的 第一输入；和滤波器140,其具有联接至增益块136的输出的输入。基 于速度命令(wm*)、解析器位置(e^)和测量的电机106的角速度
(Wres),速度调节器104产生变换角(6u自)和解析器偏移量(6Dffs。t)。 速度命令(可选择成足以克服静态的摩擦或静摩擦，并且在可能通过电机106响应于速度命令(oom*)而产生转矩波动的情况下与滤波 器140相匹配。
第一求和块130将速度命令(com*)与测量的角速度(oores)相比 较，并基于速度命令(com*)与测量的角速度(cores)之间的差输出角 速度误差(oom_err)。抗积分饱和PI控制器132将角速度误差(oom_err) 转换成一角度，限制器134将该角度限制在最小极限(Nlim)与最大极 限(Plim)之间。虽然抗积分饱和PI控制器132为PI式调节器，但也 可使用其它的调节器。最大和最小极限(Plim和Nlim)可选择成使限 制器134防止速度调节器104将位置(例如角度位置)从额定值变化超 过预定的边界。例如，最大和最小极限(Plim和Nlim)可选择成在过 渡期间提供足够的转矩，允许最大的预计解析器不对准度，并且防止颠 倒极性的反馈。
限制器134的输出为机械角度误差(A6m)。增益块136将机械角 度误差(A6m)与电机106的极对(PP)的数量相乘，以产生电角度误 差(A6e)。解析器位置被供给至第二求和块138的第二输入，并且第 二求和块138从解析器位置(e^)减去电角度误差(A6e)以产生变 换角(6tra s)。在一个实施例中，速度调节器104还可包括前馈增益块 142,该前馈增益块142具有用于接收速度命令(oom*)的输入和联接至 第二求和块138的第三输入的输出。例如，前馈增益块142可用于补偿 (例如通过前馈增益(Kff))电机106的已知的拖拽转矩，以进一步改 善偏移量判定。在该实施例中，前馈增益块142使速度命令(com*)与 前馈增益(Kff)相乘，并通过第二求和块138使其与在电角度误差(A 6 s)
和解析器位置(e s)之间的差结合，以产生变换角(et，)。
电角度误差(A6。)是解析器偏移量的估计。该估计可通过滤波器 140滤波，以改善估计。在一个实施例中，滤波器140的输出是所得到 的解析器偏移量(e。ffs。t)。在速度调节器104已稳定于将电机106保 持在基本恒定的速度(例如，响应于速度命令()以后，所得到
的解析器偏移量(e。ffset)可用于补偿在电机106的正常操作期间，例
如在具有联接至电机106的负载(例如轴109)的情况下，通过解析器 108获得的粗略转子位置测量。在一个实施例中，解析器偏移量存储在 非易失性存储器中，用于在电机106的正常操作期间使用。
可基于希望的偏移量误差选择定子电流命令(例如，d轴线电流命令(lj)),以使拖拽转矩与电转矩平衡。图3是与用于改变定子电流 命令的偏移量误差有关的电转矩的图。对于各种d轴线电流命令，为各 种定子电流命令的电流幅度(例如，0Arms、 50A腦、100Arms、 150Arms、 200 A腦、250 Arms和300 Arms)绘出由电机(例如图2所示的电机106) 产生的电转矩。对于低偏移量误差而言，电转矩偏移量误差关系近似是 线性的。对于较大的电流幅度而言，电转矩偏移量误差关系以斜坡增大。 该斜坡代表电转矩相对于偏移量误差的灵敏度。在一个示例中，电机具 有大约3 Nm的拖拽转矩和大约200 Arms的d轴线电流命令。为了产生 电转矩以平衡该拖拽转矩，可获得小于大约0.5度的偏移量误差。
图4是按照一示例性实施例用于解析器对准的方法400的流程图。 电机与负载分离，如步骤405所示。参照图2和4，在车辆应用中，电 机106与轴109分离。轴109与电机106的分离允许电机106除了拖拽 转矩之外的基本"自由旋转"操作，并且例如可通过将变速器初始化成 分离电机速度与轴速度而实现。D轴线电流被命令，如步骤410所示。 例如，小于零的d轴线电流命令(Ids* )和大约为零的q轴线电流命令(Iqs*) 被供给至电流调节器102。可基于电机106的拖拽转矩和解析器偏移量 (例如图3所示的偏移量误差)的希望的精度选择命令的d轴线电流。
一角速度被命令，如步骤415所示。例如， 一速度命令(00m"被 供给至速度调节器104。电机106因而在与轴109分离的同时响应于d 轴线电流命令(Ids"和速度命令(com*)而操作。在一个实施例中，基 于d轴线电流命令(Id/)与测量的d轴线同步电流(Ids)之间的差，并
且可另外基于q轴线电流命令(Iq/)与测量的q轴线同步电流(Iqs)之
间的差，产生(例如通过求和块110)电流误差。^A该电流误差产生(例 如通过抗积分饱和同步帧电流调节器114和同步至静止变换块116)静 止电压命令(例如静止d轴线电压命令(VeT)和静止q轴线电压命令 (Vp*))。基于静止电压命令产生(例如通过两相至三相变换块118 和三相电压源逆变器120)电压(例如用于电机106的各相的三个电压)。 该电压供给至电机106,并且测量的d轴线同步电流(Ids)是基于与供 纟会至电才几106的电压相对应的相电流而产生的。例如，电流传感器121
基于供给至电机106用于各相的电压而测量三相电流(Ia、 Ib和Ie)中的
至少两个，三相至两相变换块122将相电流(Ia、 Ib和Ic)变换成等效的
两相电流(Ia和I(3),并且静止至同步变换块124将两相电流(Ia和变换成测量的d轴线同步电流(Ids)和测量的q轴线同步电流(Iqs)。
如步骤420所示，做出关于速度调节器是否已被充分地稳定的判断。 当速度调节器104已被充分地稳定时，电机106的转子速度基本恒定， 并且由电机106产生的电转矩与拖拽转矩平衡。在一个实施例中，做出 关于通过响应于速度命令(coj)的电机106产生的转子速度是否已被 充分地稳定的判断，由此指示速度调节器是否已被充分地稳定。如果速 度调节器104未被充分地稳定，则重复步骤420 (例如，重复关于速度 调节器是否已被充分地稳定的判断)。
如果速度调节器104已被充分地稳定，则确定解析器偏移量，如步 骤425所示。例如， 一旦速度调节器104被充分地稳定，就从速度调节 器104 (例如从滤波器140的输出)读取解析器偏移量(6 。ffset)。在一 个实施例中，基于速度命令(com*)与测量的角速度(wres)之间的差 产生(例如通过求和块130)角速度误差(comerr)。例如，通过解析器 108相对于d轴线测量解析器位置(e^),并且可基于解析器位置(6
rss)确定角速度(COres)。角速度误差(Wm_err)被转换成机械角度误差
(△6m),并且机械角度误差(A6m)被转换(例如通过增益块136) 成电角度误差(AD 。电角度误差是解析器偏移量的初始估计。在另 一个实施例中，角速度误差(o)m_err)被转换成一角度(例如通过抗积 分饱和PI控制器132),并且基于电机106的最小转矩产生、最大解析 器不对准度和解析器偏移量的方向中的至少一个限制该角度(例如通过 限制器134)。为了将机械角度误差(AD转换成电角度误差(A6。)， 机械角度误差与电机106的极对的数量相乘。
可基于解析器位置和电角度误差之间的差从电角度误差(A6s)确 定变换角(6t^)。如果拖拽转矩是已知的，则可通过在确定变换角
(6u,)中的前馈项补偿拖拽转矩。例如，速度命令(wm*)与前馈增 益(Kff)的乘积与解析器位置(6m)与电角度误差(A6。)之间的差 结合，以产生变换角(6trans)。变换角(et，s)可在电流调节器102 中用于同步至静止变换并且用于静止至同步变换。例如，在电流调节器 102的操作期间，变换角(6tfans)被供给至同步至静止变换块116和静 止至同步变换块124。
可通过过滤(例如通过滤波器140)电角度误差(A6J确定最终 解析器偏移量(e。ffset)。例如，根据速度命令(ooj),可通过电机产生转矩波动，导致速度振动。滤波器140基本去除引入速度振动的该
转矩波动。解析器偏移量(eDffs")可存储在非易失性存储器中(例如
在EEPROM中)，用于在电机106的正常操作期间(例如在电机106 联接至轴109的情况下)检索。
转速被命令至零或预定的设置点，如步骤430所示。例如，速度命 令(com*)被修改至零或预定的设置点。对d轴线电流命令默认的额定 值，如步骤435所示。例如，d轴线电流命令(Id/)被修改至默认的额 定值。解析器偏移量用于调节解析器位置，如步骤440所示。例如，通 过解析器偏移量(6。ffset)调节(例如通过软件)在电机106的正常操 作期间通过解析器108测量的解析器位置，由此对准解析器位置，并且 因而将转子位置与真实的d轴线(例如电机106的转子的磁北极)对准。 电机的控制返回到默认操作状态(例如，用于带负载的电机的操作)， 如步骤445所示。
用对准系统IOO对准解析器使产生的噪声最小，并且增大了使用对 准的解析器测量的转子位置的准确度。通过允许在解析器安装时(例如 在离开生产线之前)的较宽的解析器对准公差带，使用对准系统100可 显著地减小与包括一个或多个电机——尤其是PM同步电机——的电机 和系统相关的制造成本。
虽然在上述详细it明中给出了至少一个示例性实施例，^f旦是应理 解，存在大量的变型。还应理解，示例性实施例或各示例性实施例仅是 示例，并且决不意在限制本发明的范围、适用性或构造。上述详细说明 将给本领域的技术人员提供实施示例性实施例或各示例性实施例的方
便的指导。应理解，在部件的功能和布置方面可做出各种改变，而不脱 离在所附权利要求书及其法律等效物中提出的本发明的范围。
权利要求
1. 一种用于对准解析器的方法，所述解析器可操作以确定电机中相对于d轴线的转子位置，所述方法包括以下步骤命令d轴线电流命令和速度命令；响应于d轴线电流命令和速度命令在不带负载的情况下操作所述电机；确定响应于所述速度命令的转子速度；以及当所述转子速度已基本稳定时，基于所述速度命令和转子速度确定解析器的偏移量。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述命令步骤包括命令小于 大约零的d轴线电流命令，同时命令大约为零的q轴线电流命令。
3. 根据权利要求1所述的方法，其中所述电机具有与其操作相关 的拖拽转矩，并且所述命令d轴线电流命令的步骤包括基于所述电机的 拖拽转矩和所述偏移量的预定的准确度选择所述d轴线电流命令。
4. 根据权利要求1所述的方法，还包括 确定解析器位置；和通过所述偏移量调节解析器位置以产生转子位置。
5. 根据权利要求1所述的方法，其中所述确定偏移量的步骤包括 基于所述速度命令与转子速度之间的差产生角速度误差； 将所迷角速度误差转换成机械角度误差；以及将所述机械角度误差转换成电角度误差。
6. 根据权利要求5所述的方法，其中所述转换角速度误差的步骤 包括将所述角速度误差转换成角度；和基于所述电机的最小角度产生、最大解析器不对准度和所述偏移量 的方向限制所述角度。
7. 根据权利要求5所述的方法，其中所述电机具有预定数量的极 对，并且所述转换机械角度误差的步骤包括将所述机械角度误差与极对 的所述预定数量相乘。
8. 根据权利要求5所述的方法，还包括从所述电角度误差过滤电 转矩波动引入的振动，所述电转矩波动由所述电机产生。
9. 根据权利要求5所述的方法，还包括从所述转子位置与电角度误差之间的差产生变换角；并且 其中操作步骤包括基于所述d轴线电流命令与检测到的d轴线电流之间的差产生误差；将所述误差转换成同步d轴线电压命令；和用所述变换角将所述同步d轴线电压命令变换成静止d轴线电压命 令，所述静止d轴线电压命令产生用于驱动所述电机的相电流，所述检 测到的d轴线电流从所述相电流得到。
10. —种用于对准解析器的方法，所述解析器可操作以确定电机中 相对于d轴线的转子位置，所述电机构造成驱动负载，所述方法包括以 下步骤将所述负载与所述电机分离； 命令电流命令和速度命令；响应于所述电流命令和所述速度命令在4夂零速度下操作所述电机， 所述电机响应于所述电流命令而产生基本为零的转矩； 确定所述解析器的偏移量； 将所述负载联接至所述电机；以及 基于所述偏移量确定转子位置。
11. 根据权利要求IO所述的方法，其中所述电机具有与其操作相关 的拖拽转矩，并且所述命令电流命令的步骤包括基于所述电机的拖拽转 矩和所述偏移量的预定的准确度选择所述d轴线电流命令。
12. 根据权利要求11所述的方法，其中所述命令电流命令的步骤包 括命令大约为零的q轴线电流命令，同时命令小于零的d轴线电流命令。
13. 根据权利要求IO所述的方法，其中所述电机具有预定数量的极 对，并且所述确定偏移量的步骤包括确定解析器速度；基于所述速度命令与所述解析器速度之间的差产生 一 角速度误差； 将所述角速度误差转换成机械角度误差；将所述机械角度误差与极对的所述预定数量相乘，以产生电角度误差；确定转子位置；以及基于转子位置与电角度误差之间的差产生变换角。
14. 根据权利要求13所述的方法，其中所述操作的步骤包括 基于所述电流命令与d轴线同步电流之间的差产生电流误差； 基于所述电流误差经由所述变换角产生静止电压命令； 基于静止电压命令产生电压； 将所述电压供给至所述电^/L;和基于所述电压通过所述变换角确定所述d轴线同步电流。
15. 根据权利要求IO所述的方法，其中所述确定转子位置的步骤包括:命令额定的d轴线电流命令； 响应于所述额定的d轴线电流命令操作所述电机； 确定转子位置；和 通过所述偏移量调节转子位置。
16. —种用于对准解析器的系统，所述解析器可操作以确定电机中 相对于d轴线的转子位置，所述系统包括电流调节器，其具有用于接收电流命令的输入，并且具有联接至所 述电机的输出，所述电流调节器构造成基于所述电流命令产生电流，所 述电机响应于所述电流产生基本为零的转矩；和速度调节器，其具有用于接收速度命令和转子位置的输入，并且具 有联接至所述电流调节器的输出，所述速度调节器构造成当保持所述基本恒定的速度时，产生偏;量，所述偏移量使所 述转子位置与所述d轴线对准。
17. 根据权利要求16所述的系统，其中所述电流命令包括小于零的 d轴线电流命令和大约为零的q轴线电流命令；其中所述电流调节器构 造成基于所述d轴线电流命令和变换角产生所述电流；其中所述速度调 节器构造成基于所述速度命令和解析器速度确定电角度误差； 基于所述转子位置与所述电角度误差之间的差产生所述变换角；以及基于所述电角度误差产生所述偏移量；并且其中所述电机在其操作期间具有拖拽转矩，并且基于所述变换角产 生电转矩，所述电转矩平衡所述拖拽转矩。
18. 根据权利要求17所述的系统，其中所述电机具有预定数量的极 对，并且所述速度调节器包括第一求和块，其具有用于接收所述速度命令的第一输入、用于接收 解析器速度的第二输入、和输出，所述第一求和块构造成基于所述速度 命令与所述解析器速度之间的差产生角速度误差；比例积分(PI)控制器，其具有联接至所述第一求和块的输出的输 入，并具有输出，所述PI控制器构造成将所述角速度误差转换成角度；限制器，其具有联接至所述PI控制器的输出的输入，并具有输出， 所述限制器构造成基于所述角度产生机械角度误差，所述角度限制在最 大角度与最小角度之间；第一增益块，其具有连接至所述限制器的输出的输入，并具有输出， 所述第一增益块构造成基于所述机械角度误差与极对的所述预定数量 的乘积产生所述电角度误差；以及第二求和块，其具有联接至所述第一增益块的输出的笫一输入、用 于接收转子位置的第二输入、和联接至所述电流调节器的第二输入的输 出，所述第二求和块构造成基于所述转子位置与所述电角度误差之间的 差产生所述变换角。
19. 根据权利要求18所述的系统，其中所述速度调节器还包括联接 至所述第 一增益块的输出的滤波器，所述滤波器构造成从所述电角度误 差去除转矩波动引入的振动。
20. 根据权利要求18所述的系统，其中所述电机在其操作期间具有 拖拽转矩，并且所述速度调节器还包括第二增益块，所述第二增益块具 有用于接收所述速度命令的输入，并具有联接至所述第二求和块的输 出，所述第二增益块构造成在所述变换角中补偿所述拖拽转矩。
全文摘要
本发明涉及用于电机系统中的解析器对准的方法和系统。本发明提供了用于在电机系统中对准解析器的方法和系统。所述方法包括命令d轴线电流命令和速度命令；响应于d轴线电流命令和速度命令在不带负载的情况下操作所述电机；确定响应于所述速度命令的转子速度；和当所述转子速度已基本稳定时，基于所述速度命令和转子速度确定解析器的偏移量。
文档编号H02P6/06GK101299585SQ20081009285
公开日2008年11月5日 申请日期2008年5月4日 优先权日2007年5月3日
发明者B·A·韦尔奇科, S·E·格利森, S·E·舒尔茨 申请人:通用汽车环球科技运作公司