[发明专利]一种基于编码器自动调零的永磁同步电机控制方法及系统

权利要求书

1.一种基于编码器自动调零的永磁同步电机控制方法，包括如下步骤：

（1）采集电机的三相定子电流，利用增量式编码器获取电机的转子位置增量脉冲信号和转子Z脉冲信号，并对三相定子电流进行Clarke变换得到三相定子电流在α-β静止坐标系下的分量；

（2）根据三相定子电流在α-β静止坐标系下的分量以及所述的转子位置增量脉冲信号和转子Z脉冲信号进行编码器零位检测，得到编码器零位补偿量；

（3）根据转子位置增量脉冲信号、转子Z脉冲信号以及编码器零位补偿量，计算出电机的转子位置角和转速；

（4）对于首个控制周期，自主生成电压指令在α-β静止坐标系下的α轴分量U_α1和β轴分量U_β1，进而通过SVPWM技术构造得到一组PWM信号以对电机逆变器进行控制；

对于第二个控制周期，根据三相定子电流在α-β静止坐标系下的分量，提取出电机的转子位置初测角；根据转子位置初测角生成电压指令在α-β静止坐标系下的α轴分量U_α2和β轴分量U_β2，进而通过SVPWM技术构造得到一组PWM信号以对电机逆变器进行控制；

对于之后其他控制周期，根据电机的转子位置角和转速通过电机控制策略，生成电压指令在α-β静止坐标系下的α轴分量U_α和β轴分量U_β，进而通过SVPWM技术构造得到一组PWM信号以对电机逆变器进行控制。

2.根据权利要求1所述的永磁同步电机控制方法，其特征在于：所述的步骤（2）中，通过以下方法进行编码器零位检测：

A1.根据三相定子电流在α-β静止坐标系下的分量，提取出电机的转子位置初测角；

A2.根据三相定子电流在α-β静止坐标系下的分量以及所述的转子位置初测角进行磁极位置辨识，生成转子初始位置角；

A3.根据转子初始位置角通过转子定位法，确定转子定位电压矢量及其在三相静止坐标系下的电角度；

A4.根据转子位置增量脉冲信号、转子Z脉冲信号以及转子定位电压矢量在三相静止坐标系下的电角度，计算出编码器零位补偿量。

3.根据权利要求2所述的永磁同步电机控制方法，其特征在于：所述的步骤A3中转子定位法的具体实现方式如下：首先，在三相静止坐标系中确定电机逆变器在各种开关组合下向电机输入的电压矢量；然后，确定转子初始位置角在三相静止坐标系中对应的位置矢量；最后，取该位置矢量沿坐标顺电机正旋转方向最接近的电压矢量为转子定位电压矢量。

4.根据权利要求2所述的永磁同步电机控制方法，其特征在于：所述的步骤A4中，根据以下公式计算编码器零位补偿量：

N=M+θeQ360p]]>

其中：N为编码器零位补偿量，θ_e为转子定位电压矢量在三相静止坐标系下的电角度，p为电机的极对数，Q为编码器的栅格总数，M为从电机启动至编码器输出第一个转子Z脉冲信号的时间段内转子位置增量脉冲信号出现的脉冲总计数。