[发明专利]一种霍尔位置传感器估算转子位置的方法

摘要

本发明公开了一种霍尔位置传感器估算转子位置的方法，所述估算方法是：在电机运行时，先根据霍尔信号，将转子一周分为六个霍尔扇区，通过三个采样电阻采集电机运行相电流；根据霍尔信号值对单霍尔扇区运行时间计时，计算前一时刻霍尔平均转速和加速度，对转子位置进行估算，得到第一批参数；建立滑模观测器，定义滑模面，通过锁相环提取反电动势中的转子位置信息，并通过离散位置信号对位置估算结果进行加权线性前馈矫正，得到第二批参数；最后，根据上述所得参数调节观测权值，得出结果。本发明可以在宽速度范围内精确地估算电机转子位置，达到永磁同步电机矢量控制系统的高性能控制的效果。

主权项

1.一种霍尔位置传感器估算转子位置的方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一：将转子旋转一周平均分为六个霍尔扇区，在转子周围中心对称安装三个开关型霍尔位置传感器，获取三路霍尔信号，每个霍尔扇区为π/3；步骤二：采集电机运行相电流，采集霍尔信号值，对转子在单霍尔扇区的运行时间计时；步骤三：根据前一个霍尔扇区转子运行时间和霍尔扇区弧长π/3，计算转子在前一霍尔扇区的平均转速和加速度，并计算得到当前转子位置θ1和转速ω1，记为第一批参数；步骤四：根据电机相电流进行坐标变换，得到α‑β坐标系下电流，并建立α‑β坐标系下的永磁同步电机数学模型；根据数学模型建立滑模观测器，定义滑模面，求出α‑β坐标系下反电动势；步骤五：通过锁相环对反电动势中转子位置信息进行提取，并通过离散位置信号对提取得到的转子位置进行加权线性前馈矫正，得到校正后的转子位置θ2和转速ω2，记为第二批参数；步骤六：根据上述所得第一、二批次参数，定义所述第一、二批参数权值为观测器权值λ，将第一、二批参数θ1、θ2和观测器权值λ代入下式，得到估算转子位置θr：θr＝λθ1+(1‑λ)θ2其中，观测器权值λ调节方法是：将得到的转子位置θ_r和转速ω_r输入到参数调节器使其对变化权值，权值其中ω_r为估算转子转速，ω_r＝λω₁+(1‑λ)ω₂，Δθ为单个霍尔扇区位置变化，n为额定转速。