[发明专利]一种旋转变压器输出信号中周期性误差的在线补偿方法

说明书

本发明公开了一种旋转变压器输出信号中周期性误差的在线补偿方法，属于永磁电机位置传感器信号校正领域，方法包括：检测电机定子三相电流；对三相电流进行克拉克坐标变换，得到可调电流矢量；获得三相电流的基波电流相位，得到虚拟三相电流，并对虚拟三相电流进行克拉克坐标变换，得到参考电流矢量；计算可调电流矢量与参考电流矢量的叉积；求叉积的绝对值；计算得到用来补偿的周期性误差的的相位和幅值；获得旋转变压器输出的位置信号θ；将用来补偿的周期性误差与位置信号θ相减，得到补偿后的转子位置。本发明能够有效地对旋转变压器的周期性误差进行在线补偿，从而解决周期性误差引起的相电流畸变与转矩脉动问题。

技术领域

本发明属于永磁电机位置传感器信号校正领域，更具体地，涉及一种旋转变压器输出信号中周期性误差的在线补偿方法。

背景技术

在电动汽车等工业应用领域，对于永磁电机(Permanent Magnet SynchronousMotor,PMSM)的需求增长迅速。永磁电机的磁场定向控制(Field-oriented Control，FOC)技术性能优异，因而获得广泛应用。磁场定向技术需要精确的转子位置，对位置传感器提出了较高要求。旋转变压器(Resolver)作为一种常见的位置传感器，鲁棒性好，可靠性高，可以抑制共模噪声，因此被大量使用，特别是在恶劣的工作环境下。

由于旋转变压器自身存在非线性特性，其提供给电机的位置信号含有多种误差。这些位置误差将引起电流谐波与转矩脉动，恶化电机的性能。周期性误差在多种形式的误差中占主导地位。旋转变压器周期性位置误差的存在使得永磁电机电流控制器中用到的d轴电流、q轴电流与实际值存在偏差，从而导致相电流畸变与转矩脉动，电流畸变与转矩脉动还将产生振动噪声，恶化电机性能。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种旋转变压器输出信号中周期性误差的在线补偿方法，旨在解决由于旋转变压器输出信号中存在周期性误差引起的相电流畸变与转矩脉动问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种旋转变压器输出信号中周期性误差的在线补偿方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)检测电机定子三相电流i_abc；

(2)对所述三相电流i_abc进行克拉克坐标变换，得到可调电流矢量获得所述三相电流i_abc的基波电流相位，然后根据所述基波电流相位得到虚拟三相电流i'_abc，并对所述虚拟三相电流i'_abc进行克拉克坐标变换，得到参考电流矢量其中，(x₁,y₁)和(x₂,y₂)分别为对应的电流矢量在静止两相坐标系下的坐标；

(3)计算得到所述可调电流矢量与所述参考电流矢量的叉积，求叉积的绝对值；

(4)保持用来补偿的周期性误差的幅值为一给定值，以给定时间T为周期，从零开始逐渐增大用来补偿的周期性误差的相位，并计算周期内叉积的绝对值求和的结果；计算该结果在连续两个周期内的变化量；当前一周期内的变化量为正，后一周期内的变化量为负时，停止增大用来补偿的周期性误差的相位，并记录当前相位；

(5)保持用来补偿的周期性误差的相位为当前相位不变，以给定时间T为周期，从零开始逐渐增大用来补偿的周期性误差的幅值，并计算周期内叉积的绝对值求和的结果；计算该结果在连续两个周期内的变化量；当前一周期内的变化量为正，后一周期内的变化量为负时，停止增大用来补偿的周期性误差的幅值，并记录当前幅值；

(6)结合已记录的相位和幅值，得到用来补偿的周期性误差；

(7)获得旋转变压器输出的位置信号θ；将用来补偿的周期性误差与位置信号θ相减，得到补偿后的转子位置，从而实现对旋转变压器周期性误差的在线补偿。