【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及汽车电驱系统领域，特别涉及一种汽车电驱系统中永磁同步电机转子位置滤波及零位标定方法。
技术介绍
1、电驱系统作为新能源汽车驱动的核心部件，目前国内市场永磁同步电机占比较大，对于永磁同步电机的控制而言，转子位置获取的准确性、抗干扰性尤为重要，是保证电驱系统稳定、可靠运行的关键因素。
2、目前电机控制器在无法获得种永磁同步电机转子零位时，具有代表性的获取转子零位的方法有高频信号注入法和反电动势法。其中高频信号注入法依赖电机类型，对凸极式电机效果明显，但是对隐极式电机不明显。并且对于高频电流响应信号的解调算法往往具有计算量大、算法复杂以及理论性强的特点，通用性较差。反电势法则是通过检测三相绕组的电压或者电流来计算转子的位置。而反电动势的幅值和转速是成正比的关系，在转子静止或者转速很低的时候，无法检测出电机的零位，并且需要借助示波器来观察波形，增加了硬件需求，操作不便。此外还有文献采用神经网络、模型参考自适应等方法对转子的初始位置进行估计，但是此类方法都需要大量的运算和复杂的算法。
3、如今，随着新能源汽车的发展趋势是高压、高速化，在这样复杂环境下，系统的干扰源较多，如何使传感器获取的转子位置更加稳定、准确，以保证电驱系统的性能是当前所面临的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种永磁同步电机转子位置滤波及零位标定方法，用于实现稳定可靠的实现获取转子位置并实现电机转子零位的自动标定。
2、为了实现上述目的，
3、其中：所述转子位置滤波及坐标变换矢量角计算，用于对转子位置进行滤波处理，并完成矢量控制系统的坐标变换矢量角计算；转子零位置标定，用于实现永磁同步电机转子与传感器零位偏差标定，对获取的转子位置进行补偿。
4、转子位置滤波及坐标变换矢量角计算包括以下步骤：
5、s1、获取电机转子位置传感器信号，并转换为电角度；
6、s2、计算转子位置前后两次电角度差；
7、s3、在一个采样周期内，判断前后两次电角度差△θ是否超出当前转速对应的角度；
8、s4、当前后两次电角度差△θ超出限制值时，计算出角度误差值，并置位角度修正标志位为1；
9、s5、判断角度修正标志位是否置位；
10、s6、若s5的判断结果为是，则判断修正次数是否小于次数阈值；
11、s7、当s6中的修正次数小于次数阈值时，当前转子位置角度＝上一次的位置角度+根据当前转速在一个周期内预估角度变化量；
12、s8、将当前转子位置角度赋值给上一次电角度变量；
13、s9、对前后两次转子电角度求差值，并进行滑动平均值处理；
14、s10、对坐标变换矢量角进行计算，坐标变换矢量角＝当前电角度变化量+上一次电角度+零位置偏差角度。
15、若s5的判断结果为否，则进入步骤s11，在步骤s11中进行角度修正次数变量清零，清零结束后进入步骤s8。
16、若s6的判断结果为否，则进入步骤s12，在步骤s12中读取位置传感器角度值，且转换为电角度，并完成角度修正次数清零，清零结束后进入步骤s8。
17、次数阈值通过预先标定设置，次数阈值设置范围为1-10之间。
18、转子零位置标定包括以下步骤：
19、s13，以电角度60°的梯度给定电压矢量，锁定相应的转子位置，并分别计算出位置传感器与d轴的零位置偏差，总共完成极对数个电周期的测试，累加零位置偏差，并求平均值，且赋值给零位偏差变量，其中d轴为励磁轴；
20、s14，在电流模式下给定d轴电流，使电机空载运行；
21、s15，判断电机空载运行的转速是否达到设定的转速范围内；
22、s16，当电机空载运行转速达到设定的转速范围内时，给定d轴和q轴电流i d＝0、iq＝0，使电机转速下降，其中q轴为扭矩轴；
23、s17，当空载转速在下降的过程中，计算转子位置对齐角度θ_a l i gn，并记录θ_al i gn的值；
24、s18，累积θ_a l i gn值m次，并对其进行平均值处理后作为其值；
25、s19，判断θ_a l i gn值是否在±2°内；
26、s20，当θ_a l i gn值在±2°范围内时，将s13锁定的零位偏差赋值给相应的灵位偏差值变量，并存储到内存，为坐标变换矢量角计算提供零位偏差值。
27、s15中，设定的转速范围为1000rpm-2000rpm。
28、步骤s17中计算转子位置对齐角度θ_a l i gn＝atan(ud，uq)，其中ud表示d轴电压，uq表示q轴电压。
29、一种电机控制器，所述电器控制器运行所述的方法以实现对永磁同步电机转子位置滤波及零位标定。
30、本专利技术的优点在于：基于上述的电机转子位置滤波及零位标定方法，在矢量控制系统中使用位置传感器获取转子位置时，能够有效提升转子位置计算的抗干扰能力，并实时进行修正，提高了系统的鲁棒性；并通过上述方法，可快速准确的实现电机转子零位的自动学习标定，在电机性能测试、量产阶段均能有效的实施。在高压、高速的强耦合复杂环境下，可使获取到的转子位置更加稳定、准确，保障了永磁同步电驱系统的高效率、稳健性。
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1.一种永磁同步电机转子位置滤波及零位标定方法，其特征在于：包括转子位置滤波及坐标变换矢量角计算和转子零位置标定；
2.如权利要求1所述的一种永磁同步电机转子位置滤波及零位标定方法，其特征在于：转子位置滤波及坐标变换矢量角计算包括以下步骤：
3.如权利要求2所述的一种永磁同步电机转子位置滤波及零位标定方法，其特征在于：若S5的判断结果为否，则进入步骤S11，在步骤S11中进行角度修正次数变量清零，清零结束后进入步骤S8。
4.如权利要求2所述的一种永磁同步电机转子位置滤波及零位标定方法，其特征在于：若S6的判断结果为否，则进入步骤S12，在步骤S12中读取位置传感器角度值，且转换为电角度，并完成角度修正次数清零，清零结束后进入步骤S8。
5.如权利要求2所述的一种永磁同步电机转子位置滤波及零位标定方法，其特征在于：次数阈值通过预先标定设置，次数阈值设置范围为1-10之间。
6.如权利要求1-5任一所述的一种永磁同步电机转子位置滤波及零位标定方法，其特征在于：转子零位置标定包括以下步骤：
7.如权利要求6所述的
8.如权利要求6所述的一种永磁同步电机转子位置滤波及零位标定方法，其特征在于：步骤S17中计算转子位置对齐角度θ_al ign＝ATAN(Ud，Uq)，其中Ud表示d轴电压，Uq表示q轴电压。
9.一种电机控制器，其特征在于：所述电器控制器运行如权利要求1-8任一所述的方法以实现对永磁同步电机转子位置滤波及零位标定。
...【技术特征摘要】
1.一种永磁同步电机转子位置滤波及零位标定方法，其特征在于：包括转子位置滤波及坐标变换矢量角计算和转子零位置标定；
2.如权利要求1所述的一种永磁同步电机转子位置滤波及零位标定方法，其特征在于：转子位置滤波及坐标变换矢量角计算包括以下步骤：
3.如权利要求2所述的一种永磁同步电机转子位置滤波及零位标定方法，其特征在于：若s5的判断结果为否，则进入步骤s11，在步骤s11中进行角度修正次数变量清零，清零结束后进入步骤s8。
4.如权利要求2所述的一种永磁同步电机转子位置滤波及零位标定方法，其特征在于：若s6的判断结果为否，则进入步骤s12，在步骤s12中读取位置传感器角度值，且转换为电角度，并完成角度修正次数清零，清零结束后进入步骤s8。
5.如权利要求2所述的一种永磁同...
【专利技术属性】
技术研发人员：何志良，应凯，林立东，李万平，周映双，
申请(专利权)人：宜宾凯翼汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：
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