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申请/专利权人：东南大学

摘要：本发明公开了电机控制技术领域的一种基于正余弦位置编码器的正交误差补偿方法，包括以下步骤：进行正余弦编码器电压信号的检测与采样；进行正余弦数字变量的幅值缩放和零点偏移；进行正余弦变量的正交误差计算；进行理想余弦变量的计算；进行正交误差补偿后的位置角计算。本发明通过曲线拟合的方法，根据采样到的存在正交误差的正余弦波形拟合出理想的余弦波形，用以减少正交误差带来的位置误差过大的问题，在采用低成本正余弦编码器降低成本的同时，提高了控制系统的稳定性；无需电机参数，仅需原本正余弦编码器的电压采样值即可实现，精度更高、效果更好、实现方法更容易；无需占用MCU过多的算力，所需指令周期数更少。

主权项：1.一种基于正余弦位置编码器的正交误差补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、进行正余弦编码器电压信号的检测与采样：检测位置编码器输出的正余弦电压信号usin5和ucos5，经过电平转换芯片或运放进行幅值缩放得到可供MCU采样的正余弦电压信号usin3和ucos3，并通过MCU的AD采样模块将电压信号转换为数字变量Dsindata和Dcosdata；步骤2、进行正余弦数字变量的幅值缩放和零点偏移：取步骤1中得到的正余弦数字变量Dsindata和Dcosdata，计算这两个变量的最大值、最小值和中值，通过对幅值与中点进行缩放和偏移得到标准的幅值范围在-π～π，中值为0的正余弦变量Dsincorr和Dcoscorr；步骤3、进行正余弦变量的正交误差计算：将电机匀速旋转时的正余弦变量Dsincorr和Dcoscorr每个时刻的值记录下来，计算出这两个变量对应当前转速下的幅值Asin，Acos、频率fsin，fcos和初相可得到正余弦变量关于时间的表达式Dsincorrt和Dcoscorrt，确认幅值频率一致后对和做差，得到真实的正余弦相位差步骤4、进行理想余弦变量的计算：用步骤3计算得到的真实的正余弦相位差与理想情况下的正交相位差π2做差得到正交误差基于采样到的余弦变量的表达式Dcoscorrt计算出一条与正弦变量表达式Dsincorrt正交的理想余弦变量表达式Dcosidealt，幅值和频率与Dcoscorrt相同，初相为步骤5、进行正交误差补偿后的位置角计算：用步骤3中得到的Dsincorrt和Dcoscorrt去拟合步骤4中得到的Dcosidealt，得到Dcosideal与Dsincorr和Dcoscorr关系表达式，以便通过实时采样到的正余弦信号得到实时的理想余弦信号，将真实的正弦变量Dsincorr与计算得到的Dcosideal进行atan2运算得到补偿后的位置角，用于矢量控制中断PARK和IPark变换，提高永磁电机矢量控制的精度和效果，确保永磁电机的稳定运行。

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百度查询： 东南大学 一种基于正余弦位置编码器的正交误差补偿方法