本发明专利技术公开了一种电机转子位置信号的自适应处理方法、装置和控制系统，所述方法包括：在测量周期内，对电机转子的位置进行测量，获取电机转子位置信号；对所述电机转子位置信号进行分析，得到电机转子位置信号的噪声强度和噪声分布信息；根据一个或多个测量周期内的电机转子位置信号、电机转子位置信号的噪声强度和噪声分布信息确定所述电机转子位置信号的信号质量；根据所述信号质量对所述电机转子位置信号进行相应的滤波处理；根据所述滤波处理后的电机转子位置信号对电机的运行进行控制，本发明专利技术实施例提供的方法为电机控制器提供更可靠的电机转子位置信号，有效的抑制或消除因噪声等问题造成的错误的转子位置判断而引起的电机故障。
【技术实现步骤摘要】
电机转子位置信号的自适应处理方法、装置和控制系统
本专利技术涉及工业自动化控制领域，尤其涉及一种电机转子位置信号的自适应处理 方法、装置和控制系统。
技术介绍
直流无刷电机以其高效率、噪声低等优点被广泛用于工业及家用电器的驱动系 统。直流无刷电机的控制需要获取电机转子位置信号。常用的位置信号获取方法是通过使 用光电码盘、旋转变压器、线性或开关型霍尔传感器得到。例如基于霍尔传感器的直流无刷 电机控制方案中，一般会配置三个霍尔传感器，通过合理设置三个霍尔传感器的物理安装 位置，三个霍尔输出的位置编码信号可以将电机的一个电周期（对应360度电角度）划分 为六个区域，六个区域按60度电角度等间隔分布。方波驱动直流无刷电机直接使用三个霍 尔输出的位置编码信号控制逆变器输出控制电压给定子线圈，控制电机的运转。 工业及家庭用电器对电机驱动系统的可靠性要求非常高，在实际使用中，由于高 速运行的电机内部电磁干扰严重，以及位置传感器或其他电路器件由于老化造成性能下降 甚至失效，这些都可能造成控制系统接收到的位置信号上存在不同程度的噪声干扰，严重 影响位置信号的信号质量。一旦控制器接收的位置信号的噪声超出了电机控制系统的可接 受范围，电机控制系统就有可能会作出错误的转子位置判断并随之产生错误的控制输出， 导致电机出现转矩波动剧烈、相电流增大、电机发热严重等一系列故障现象。现有控制系统 使用预先设定参数的位置信号处理，运行中不能改变参数，结果是当运行中位置信号质量 变化时无法应对。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了 一种电机转子位置信号的自适应处理方法、装置和控制系 统，能够在电机的一路或多路位置信号受到噪声干扰的情况下，保证电机可靠工作。 第一方面，本专利技术实施例提供了一种电机转子位置信号的自适应处理方法，包 括： 在测量周期内，获取电机转子位置信号； 对所述电机转子位置信号进行分析，得到电机转子位置信号的噪声强度和噪声分 布信息； 根据一个或多个测量周期内的电机转子位置信号、电机转子位置信号的噪声强度 和噪声分布信息确定所述电机转子位置信号的信号质量； 根据所述信号质量对所述电机转子位置信号进行相应的滤波处理； 根据所述滤波处理后的电机转子位置信号对电机的运行进行控制。 优选的，所述电机转子位置信号具体包括多个传感器测量输出的多个位置编码信 号。 进一步优选的，所述对根据一个或多个测量周期内的电机转子位置信号、电机转 子位置信号的噪声强度和噪声分布信息确定所述电机转子位置信号的信号质量具体包 括： 根据连续三个测量周期的所述位置编码信号确定所述第二个测量周期内是否存 在位置编码信号的有效跳变沿； 如果所述第二个测量周期内存在位置编码信号的有效跳变沿，则所述第二个测量 周期内的电机转子位置信号、电机转子位置信号的噪声强度和噪声分布信息不参与确定所 述电机转子位置信号的信号质量。 优选的，所述测量周期为： 预设的测量周期；或者 根据所述电机的运行参数动态变化的测量周期。 第二方面，本专利技术实施例提供了一种电机转子位置信号的自适应处理装置，包 括： 测量单元，用于在测量周期内，获取电机转子位置信号； 分析单元，用于对所述电机转子位置信号进行分析，得到电机转子位置信号的噪 声强度和噪声分布信息； 确定单元，用于根据一个或多个测量周期内的电机转子位置信号、电机转子位置 信号的噪声强度和噪声分布信息确定所述电机转子位置信号的信号质量； 处理单元，用于根据所述信号质量对所述电机转子位置信号进行相应的滤波处 理； 执行单元，用于根据所述滤波处理后的电机转子位置信号对电机的运行进行控 制。 优选的，所述电机转子位置信号具体包括多个位置编码信号；所述确定单元具体 用于： 根据连续三个测量周期的所述位置编码信号确定所述第二个测量周期内是否存 在位置编码信号的有效跳变沿； 如果所述第二个测量周期内存在位置编码信号的有效跳变沿，则所述第二个测量 周期内的电机转子位置信号、电机转子位置信号的噪声强度和噪声分布信息不参与确定所 述电机转子位置信号的信号质量。 优选的，所述装置还包括： 测量周期确定单元，用于根据预设参数确定所述测量周期；或者根据所述电机的 运行参数确定所述测量周期。 第三方面，本专利技术实施例还提供了一种无刷电机控制系统，包括上述第二方面所 述的电机转子位置信号的自适应处理装置。 优选的，所述系统还包括：多个位置传感器、转子位置估计电路、直流无刷电机控 制装置和逆变器； 所述多个位置传感器对直流无刷电机的转子位置进行测量，输出电机转子位置信 号； 所述自适应处理装置接收所述电机转子位置信号并进行分析，得到电机转子位置 信号的噪声强度和噪声分布信息，并根据一个或多个测量周期内的电机转子位置信号、电 机转子位置信号的噪声强度和噪声分布信息确定所述电机转子位置信号的信号质量；再根 据所述信号质量对所述电机转子位置信号进行相应的滤波处理； 所述转子位置估计电路根据滤波处理后的电机转子位置信号对电机转子位置进 行估计，生成转子位置估计信号； 所述直流无刷电机控制装置将所述转子位置估计信号处理为电机控制信号； 所述逆变器根据所述电机控制信号，将直流母线电压转换为交流电压，控制所述 直流无刷电机的运行。 本专利技术实施例的电机转子位置信号的自适应处理方法，通过对电机转子位置信号 的信号质量进行监控，并根据信号质量为电机转子位置信号动态选取相应的滤波处理方 式，从而为电机控制器提供更可靠的电机转子位置信号，提高系统运行的可靠性，有效的抑 制或消除因噪声等问题造成的错误的转子位置判断而引起的电机故障。 【附图说明】 为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用 的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本 领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的 附图。 图1为本专利技术实施例提供的一种电机转子位置信号的自适应处理方法的流程图； 图2为本专利技术实施例提供的霍尔位置信号的信号质量确定方法示意图； 图3为本专利技术实施例提供的一种电机转子位置信号的自适应处理装置的结构示 意图； 图4为本专利技术实施例提供的处理单元的具体实现电路图； 图5为本专利技术实施例提供的一种三相方波驱动无刷电机系统不意图； 图6为本专利技术实施例提供的一个测量周期内的霍尔位置信号的信号质量监测示 意图； 图7为本专利技术实施例提供的一个电周期内的有噪声三相霍尔位置信号波形示意 图； 图8为本专利技术实施例提供的一个电周期内的无噪声三相霍尔位置信号波形示意 图； 图9为本专利技术实施例提供的三相方波驱动无刷直流电机驱动波形与转子位置关 系不意图； 图10为本专利技术实施例提供的逆变器的一种具体实现电路图。 下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。 【具体实施方式】 下面结合附图对本专利技术实施例进行详细描述。应当明确，所描述的实施例仅仅是 本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电机转子位置信号的自适应处理方法，其特征在于，所述方法包括：在测量周期内，获取电机转子位置信号；对所述电机转子位置信号进行分析，得到电机转子位置信号的噪声强度和噪声分布信息；根据一个或多个测量周期内的电机转子位置信号、电机转子位置信号的噪声强度和噪声分布信息确定所述电机转子位置信号的信号质量；根据所述信号质量对所述电机转子位置信号进行相应的滤波处理；根据所述滤波处理后的电机转子位置信号对电机的运行进行控制。
【技术特征摘要】
1. 一种电机转子位置信号的自适应处理方法，其特征在于，所述方法包括： 在测量周期内，获取电机转子位置信号； 对所述电机转子位置信号进行分析，得到电机转子位置信号的噪声强度和噪声分布信 息； 根据一个或多个测量周期内的电机转子位置信号、电机转子位置信号的噪声强度和噪 声分布信息确定所述电机转子位置信号的信号质量； 根据所述信号质量对所述电机转子位置信号进行相应的滤波处理； 根据所述滤波处理后的电机转子位置信号对电机的运行进行控制。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电机转子位置信号具体包括多个传 感器测量输出的多个位置编码信号。3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对根据一个或多个测量周期内的电 机转子位置信号、电机转子位置信号的噪声强度和噪声分布信息确定所述电机转子位置信 号的信号质量具体包括： 根据连续三个测量周期的所述位置编码信号确定所述第二个测量周期内是否存在位 置编码信号的有效跳变沿； 如果所述第二个测量周期内存在位置编码信号的有效跳变沿，则所述第二个测量周期 内的电机转子位置信号、电机转子位置信号的噪声强度和噪声分布信息不参与确定所述电 机转子位置信号的信号质量。4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测量周期为： 预设的测量周期；或者 根据所述电机的运行参数动态变化的测量周期。5. -种电机转子位置信号的自适应处理装置，其特征在于，所述装置包括： 测量单元，用于在测量周期内，获取电机转子位置信号； 分析单元，用于对所述电机转子位置信号进行分析，得到电机转子位置信号的噪声强 度和噪声分布信息； 确定单元，用于根据一个或多个测量周期内的电机转子位置信号、电机转子位置信号 的噪声强度和噪声分布信息确定所述电机转子位置信号的信号质量； 处理单元，用于根据所述信号质量对所述电机转子...
【专利技术属性】
技术研发人员：高峰，张卫新，
申请(专利权)人：英特格灵芯片天津有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12
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