本申请提供一种电机的闭环控制方法、装置和设备，该方法通过获得反电动势积分的积分曲线，建立起每一相位的反电动势积分曲线与动子位置之间的连动曲线，将每一相位的连动曲线中的累积误差进行抵消处理，进而得到每一相位的处理后的连动曲线；将三相静止坐标系下三个相位的反电动势积分曲线转换到两相静止坐标系下，结合处理后的连动曲线进行代数运算求得动子的位置；将动子位置作为动子的反馈轨迹输入PID控制器中，实现对电机的闭环控制。在这个过程中，对动子位置的确定不受动子速度的影响，在动子速度变小或者为零时都可以准确的获得动子的位置，进而完成电机的闭环控制。进而完成电机的闭环控制。进而完成电机的闭环控制。
【技术实现步骤摘要】
电机的闭环控制方法、装置和设备
[0001]本申请涉及电机控制领域，尤其涉及一种电机的闭环控制方法、装置和设备。
技术介绍
[0002]在很多的机械器件中会设置电机，通过电机保证机器器件的正常运转。在电机的运行过程中，需要获取电机中的动子的位置，进而基于动子的位置进行电机的闭环控制。
[0003]现有技术中，获取电机的电压电流后确定出反电动势，然后基于反电动势直接求解出动子的位置，进而基于动子的位置进行电机的闭环控制。
[0004]然而现有技术中，电机的运转过程较为复杂，电机会出现频繁启动、停止、换向等情况，但是由于上述处理过程中反电动势与电机的运转速度相关，在电机频繁启动、停止、换向时，此时反电动势信号很小，无法基于电机的反电动势直接计算出动子的位置，导致无法完成电机的闭环控制。从而亟需一种可以在电机的整个运转过程中和各类运转情况下，可以准确的确定出动子的位置以完成电机的闭环控制的方法。
技术实现思路
[0005]本申请实施例提供一种电机的闭环控制方法、装置和设备，用以解决无法在电机停止、换向的情况下确定动子位置的问题。
[0006]第一方面，本申请提供一种电机的闭环控制方法，所述方法包括：
[0007]获取电机的三相绕组的每一相位的反电动势积分的积分曲线，其中，所述每一相位的反电动势积分表针每一相位下的反电动势积分的观测值；
[0008]建立每一相位的反电动势积分曲线与动子位置之间的连动曲线，所述连动曲线中包括反电动势积分的观测值的累积误差，并根据所述每一相位的反电动势积分的积分曲线抵消所述累积误差，得到每一相位的处理后的连动曲线；
[0009]根据各相位的处理后的连动曲线，解算出电机的动子位置；
[0010]根据解算出的电机的动子位置，对所述电机进行闭环控制。
[0011]在可选的一种实施方式中，建立每一相位的反电动势积分的观测值与动子位置之间的连动曲线，包括：
[0012]根据预设的电机模型、预设的电压电流采集误差模型、以及每一相位的反电动势积分的观测值，建立每一连动曲线。
[0013]在可选的一种实施方式中，所述连动曲线与以下参数有关：反电动势积分的观测值、动子位置、预设的标定常数以及所述电机的节距；
[0014]其中，所述标定常数为依据所述电机的主磁通幅值、电机磁场线圈的绕组匝数、所述电机的节距所确定的。
[0015]在可选的一种实施方式中，所述三相绕组的相位个数为三个；根据所述每一相位的反电动势积分的积分曲线抵消所述累积误差，得到每一相位的处理后的连动曲线，包括：
[0016]若确定任意两个相位的反电动势积分的积分曲线有交叉点，则对另一相位的反电
动势积分的积分曲线进行平移处理，得到该另一相位的累计平移量和当前的平移时刻，以抵消该另一相位的反电动势积分的积分曲线的累计误差；
[0017]根据每一相位的累计平移量和各平移时刻，得到每一相位的一次曲线；并将每一相位的反电动势积分的积分曲线减去每一相位的一次曲线，以抵消每一相位的积分误差的一次分量，得到每一相位的处理后的连动曲线。
[0018]在可选的一种实施方式中，若确定任意两个相位的反电动势积分的积分曲线有交叉点，则对另一相位的反电动势积分的积分曲线进行平移处理，得到该另一相位的累计平移量和当前的平移时刻，包括：
[0019]若确定任意两个相位的反电动势积分的积分曲线有交叉点、且另一相位的反电动势积分的积分曲线位于交叉点的上方，则将另一相位的反电动势积分的积分曲线的高度平移至预设的标定常数所表征的位置处；
[0020]若确定任意两个相位的反电动势积分的积分曲线有交叉点、且另一相位的反电动势积分的积分曲线位于交叉点的下方，则将另一相位的反电动势积分的积分曲线的高度平移至预设的标定常数的相反数所表征的位置处；
[0021]其中，所述标定常数为依据所述电机的主磁通幅值、电机磁场线圈的绕组匝数、所述电机的节距所确定的。
[0022]在可选的一种实施方式中，所述三相绕组的相位个数为三个；所述根据各相位的处理后的连动曲线，解算出电机的动子位置，包括：
[0023]对各相位的反电动势积分曲线进行坐标系转换，得到两相坐标系下的反电动势积分的分析曲线；
[0024]采用反正切函数两相坐标系下的反电动势积分的分析曲线进行处理，根据各相位的处理后的连动曲线，得到的动子的预测位置；
[0025]根据相邻时刻下的动子的预测位置、以及所述电机的节距，确定相邻时刻中后一时刻的动子位置。
[0026]在可选的一种实施方式中，根据相邻时刻下的动子的预测位置、以及所述电机的节距，确定相邻时刻中后一时刻的动子位置，包括：
[0027]确定根据相邻时刻中前一时刻的动子的预测位置、预设参数值两者的差值，其中，所述预设参数值为所述电机的节距的1/2；若确定相邻时刻中后一时刻的动子的预测位置小于所述差值，则确定相邻时刻中后一时刻的动子位置为后一时刻的动子的预测位置与所述电机的节距之和；
[0028]确定根据相邻时刻中前一时刻的动子的预测位置、所述预设参数值两者之和，得到计算值；若确定相邻时刻中后一时刻的动子的预测位置大于所述计算值，则确定相邻时刻中后一时刻的动子位置为后一时刻的动子的预测位置与所述电机的节距之差。
[0029]在可选的一种实施方式中，获取电机的三相绕组的每一相位的反电动势积分的积分曲线，包括：
[0030]获取所述三相绕组的每一相位的电压电流信号，其中，所述电压电流信号中包括电流值和电压值；
[0031]根据每一相位的电压电流信号中的电流值和电压值、以及电机磁场线圈的有效长度，确定每一相位的反电动势；
[0032]根据每一相位的反电动势，建立每一相位的积分曲线。
[0033]第二方面，本申请提供一种电机的闭环控制装置，所述装置包括：
[0034]获取单元，用于获取电机的三相绕组的每一相位的反电动势积分的积分曲线，其中，所述每一相位的反电动势积分表针每一相位下的反电动势积分的观测值；
[0035]建立单元，用于建立每一相位的反电动势积分曲线与动子位置之间的连动曲线，所述连动曲线中包括反电动势积分的观测值的累积误差；
[0036]处理单元，用于根据所述每一相位的反电动势积分的积分曲线抵消所述累积误差，得到每一相位的处理后的连动曲线；
[0037]解算单元，用于根据各相位的处理后的连动曲线，解算出电机的动子位置；
[0038]控制单元，用于根据解算出的电机的动子位置，对所述电机进行闭环控制。
[0039]在可选的一种实施方式中，所述建立单元，具体用于：
[0040]根据预设的电机模型、预设的电压电流采集误差模型、以及每一相位的反电动势积分的观测值，建立每一连动曲线。
[0041]在可选的一种实施方式中，所述连动曲线与以下参数有关：反电动势积分的观测值、动子位置、预设的标定常数以及所述电机的节距；...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电机的闭环控制方法，其特征在于，所述方法包括：获取电机的三相绕组的每一相位的反电动势积分的积分曲线，其中，所述每一相位的反电动势积分表征每一相位下的反电动势积分的观测值；建立每一相位的反电动势积分曲线与动子位置之间的连动曲线，所述连动曲线中包括反电动势积分的观测值的累积误差，并根据所述每一相位的反电动势积分的积分曲线抵消所述累积误差，得到每一相位的处理后的连动曲线；根据各相位的处理后的连动曲线，解算出电机的动子位置；根据解算出的电机的动子位置，对所述电机进行闭环控制。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，建立每一相位的反电动势积分曲线与动子位置之间的连动曲线，包括：根据预设的电机模型、预设的电压电流采集误差模型、以及每一相位的反电动势积分的观测值，建立每一连动曲线。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述连动曲线与以下参数有关：反电动势积分的观测值、动子位置、预设的标定常数以及所述电机的节距；其中，所述标定常数为依据所述电机的主磁通幅值、电机磁场线圈的绕组匝数、所述电机的节距所确定的。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述三相绕组的相位个数为三个；根据所述每一相位的反电动势积分的积分曲线抵消所述累积误差，得到每一相位的处理后的连动曲线，包括：若确定任意两个相位的反电动势积分的积分曲线有交叉点，则对另一相位的反电动势积分的积分曲线进行平移处理，得到该另一相位的累计平移量和当前的平移时刻，以抵消该另一相位的反电动势积分的积分曲线的累计误差；根据每一相位的累计平移量和各平移时刻，得到每一相位的一次曲线；并将每一相位的反电动势积分的积分曲线减去每一相位的一次曲线，以抵消每一相位的积分误差的一次分量，得到每一相位的处理后的连动曲线。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，若确定任意两个相位的反电动势积分的积分曲线有交叉点，则对另一相位的反电动势积分的积分曲线进行平移处理，得到该另一相位的累计平移量和当前的平移时刻，包括：若确定任意两个相位的反电动势积分的积分曲线有交叉点、且另一相位的反电动势积分的积分曲线位于交叉点的上方，则将另一相位的反电动势积分的积分曲线的高度平移至预设的标定常数所表征的位置处；若确定任意两个相位的反电动势积分的积分曲线有交叉点、且另一相位的反电动势积分的积分曲线位于交叉点的下方，则将另一相位的反电动势积分的积分曲线的高度平移至预设的标定常数的相反数所表征的位置处；其中，所述标定常数为依据所述电机的主磁通幅值、电机磁场线圈的绕组匝数、所述电机的节距所确定的。6.根据权利要求1
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5任一项所述的方法，其特征在于，所述三相绕组的相...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡楚雄，赵紫延，汪泽，吴帅虎，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：
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