[发明专利]用于永磁同步直线电机的霍尔位置传感信号的处理方法

说明书

本发明实施例的目的在于提供用于永磁同步直线电机的霍尔位置传感信号的处理方法。该方法包括构建线性霍尔位置传感信号和永磁同步直线电机周期电角度的映射关系，而获得霍尔位置传感信号与位移一一对应的数据表；获取霍尔位置传感器输出的霍尔位置传感信号；对霍尔位置传感信号进行滤波处理，而获得去噪后的霍尔位置传感信号；对去噪后的霍尔位置传感信号进行模数转换，而获得数字化的霍尔位置传感信号；根据数字化的霍尔位置传感信号，采取线性插值法查询所述数据表，而获得霍尔位置传感信号所对应的位移。该处理方法具有过程简单、高精度的同时且高分辨率的优势。

技术领域

本发明涉及传感器的技术领域，特别是涉及一种用于永磁同步直线电机的霍尔位置传感信号的处理方法。

背景技术

在工业应用领域，单边型动圈式永磁同步直线电机(PMSLM)得到了广泛应用。PMSLM的初级俗称定子，次级俗称动子。为了实现PMSLM正常运动，需要将其动定子以不一样的长短进行生产，短初级长次级是通常采用的设计形式，PMSLM动定子长度的差值相当于其行程范围。PMSLM可以直接实现直线形式运动，具有高精度高速度、功率密度高、动态响应好及电机结构紧凑等优点，在半导体、激光加工、集成电路等领域有着广阔的应用前景

目前，基于PMSLM的交流控制系统常用于智能制造等高速度、响应快、高精度应用场合，一般以光栅或者磁栅为位置检测单元来进行PMSLM高精度运动控制。但此类位置传感器价格高昂、安装要求高、行程限制等，不利于PMSLM控制系统的可靠性，且通常需要采用坐标矢量变换的控制方式，运算量较大以及占用储存空间较多，增加了硬件处理平台的性能要求与复杂程度。

为了解决上述问题，提出一种基于永磁同步直线电机及霍尔位置传感器的系统，该系统基于霍尔效应原理结合永磁同步直线电机的定子空间结构及电气模型，进行了基于线性霍尔传感器的信号发生结构设计，采用“三相六霍尔”的信号发生结构有效地实现具有高精度的同时且低成本、简化平台需求。硬件系统搭建好后，霍尔位置传感器所获取的霍尔位置传感信号如何更好地处理，从而确保系统的检测精确度，成为迫切需要解决的问题。

因此，针对上述技术问题，有必要提供用于永磁同步直线电机的霍尔位置传感信号的处理方法，具有算法过程简单、高精度的同时且高分辨率的优势。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种用于永磁同步直线电机的霍尔位置传感信号的处理方法，该处理方法通过构建线性霍尔输出信号和电机磁场周期电角度的映射关系，通过AD模块采集的霍尔输出电压值制成对应的位移信息数据表，并以二进制码的形式将霍尔位移信息数据表储存到微处理平台的地址空间中，工作中由霍尔感应出磁场周期位置的信号电压运算数据表基础上对应的位移值，在此基础上可以进行较好的霍尔输出信号细分，具有算法过程简单、高精度的同时且高分辨率的优势。

为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：一种用于永磁同步直线电机的霍尔位置传感信号的处理方法包括：构建线性霍尔位置传感信号和永磁同步直线电机周期电角度的映射关系，而获得霍尔位置传感信号与位移一一对应的数据表；获取霍尔位置传感器输出的霍尔位置传感信号；对所述霍尔位置传感信号进行滤波处理，而获得去噪后的霍尔位置传感信号；对所述去噪后的霍尔位置传感信号进行模数转换，而获得数字化的霍尔位置传感信号；根据所述数字化的霍尔位置传感信号，采取线性插值法查询所述数据表，而获得所述霍尔位置传感信号所对应的位移。

优选地，在所述数据表的构建过程中，将模数转换器的分辨率设置为12位。

优选地，所述霍尔位置传感信号为六霍尔信号，采用差分处理成三路相差120°的正弦信号。

优选地，所述数据表包括参数：正负性、三相电压比较、相位移、查表相和区间。

优选地，所述处理方法还包括步骤：对所述去噪后的霍尔位置传感信号进行误差补偿。

优选地，所述误差补偿步骤包括采用对称差分方法处理去噪后的霍尔位置传感信号。