用于确定旋转变压器偏移的方法与流程

本公开总体上涉及电机。在特定方面，本公开涉及一种用于确定旋转变压器偏移(resolver offset)的方法。本公开可以适用于重型车辆，诸如卡车、公共汽车和施工设备以及其他车辆类型。尽管可以关于特定车辆描述本公开，但是本公开不限于任何特定车辆。

背景技术：

1、电机用于大量应用中。通过应用对电机的位置控制，获得了许多益处。

2、特别是在电动汽车应用中，位置控制通过实现对电机的速度和扭矩的精确控制将允许改进的效率。因此，电机可以针对给定的速度和负载以最佳效率操作，从而延长车辆的续航里程并改进电动汽车的整体能量效率。

3、另一个益处涉及改进的性能和驾驶体验。有关转子位置的准确信息将实现对电机的位置、速度和扭矩的精确控制，从而允许更快的加速、更平稳的操作和更好的操控。

4、位置控制的另一个益处与电机的磨损减少有关，从而延长电机的使用寿命，因为电机可以以最佳效率被驱动。

5、对电机的移动部件的精确控制可以通过多种不同的装置来实现，诸如通过编码器、霍尔效应传感器、线性可变差动变压器和激光位移传感器来实现。然而，当考虑诸如准确性、分辨率、可靠性、对电磁干扰的抗扰性、尺寸和复杂性的因素时，旋转变压器通常是首选。

6、旋转变压器是一种类型的用于确定电机的旋转轴的位置和速度的传感器。旋转变压器通过将轴的机械运动转换为指示电机的位置和速度的电信号而操作。

7、旋转变压器由定子和转子组成。定子具有通常以特定角度定位的多组线圈。转子是也包含多组线圈的旋转组件，该多组线圈以特定角度围绕转子定位，以匹配定子线圈的位置。定子是固定组件，而转子连接到电机的旋转轴。

8、当转子随着电机运转而旋转时，定子线圈中将感应出电压，所述电压与旋转变压器的转子线圈和定子线圈之间的角度的正弦和余弦成比例。然后处理这些电压以确定旋转轴的位置和速度。

9、从上述背景可以看出，为了从精确位置控制获益，旋转变压器的正确定位至关重要。

10、对旋转变压器位置的不充分校准可导致性能下降，并且可危及对电机的控制。因此，对旋转变压器的准确校准，即，了解任何当前旋转变压器偏移，对于确保电机的性能令人满意，并且特别是在适用时对于确保电动汽车的期望性能非常重要。

11、因此，需要对电机的旋转变压器的校准的改进，并且尤其需要用于确定旋转变压器偏移的改进的方法。

技术实现思路

1、根据本公开的第一方面，提供了一种计算机系统。所述计算机系统包括处理电路，所述处理电路被配置为针对预设的正速度值和预设的负速度值中的每一者：将电机的速度控制为预设的速度值，使所述电机短路，以及确定所述电机的转子在从所述预设的速度值减速期间的d电流、q电流和角速度。所述处理电路还被配置为基于所述转子的所确定的d电流、q电流和所确定的角速度来确定旋转变压器偏移。技术益处可以包括可以用非常有效率的方式确定恒定旋转变压器偏移以及速度相关旋转变压器偏移，由此实现对旋转变压器位置的改进的校准，以便对电机进行更准确的控制。

2、可选地，在一些示例中，包括在至少一个优选示例中，使所述电机短路是通过使所述电机的每个相绕组短路来执行的。

3、可选地，在一些示例中，包括在至少一个优选示例中，所述负速度值的绝对值等于所述正速度值的绝对值。技术益处可以包括更简单的用于确定旋转变压器偏移的过程。

4、可选地，在一些示例中，包括在至少一个优选示例中，所述处理电路还被配置为在将所述电机的所述速度控制为所述预设的速度值之前，将所述电机与相关联的负载断开连接。技术益处可以包括可以跟踪电机的感应电压，以使旋转变压器与旋转坐标系(即，dq框架)对齐。

5、可选地，在一些示例中，包括在至少一个优选示例中，所述处理电路还被配置为通过从估计的旋转变压器位置减去所述旋转变压器偏移来计算正确的旋转变压器位置。技术益处可以包括更准确的旋转变压器位置，由此可以允许对电机的改进的控制。

6、可选地，在一些示例中，包括在至少一个优选示例中，所述处理电路还被配置为基于所述正确的旋转变压器位置来控制所述电机的操作。技术益处可以包括电机的改进的操作。尤其在车辆应用中，这可允许相关联的车辆的更好的性能和效率。

7、可选地，在一些示例中，包括在至少一个优选示例中，所述处理电路还被配置为确定所述旋转变压器偏移为恒定旋转变压器角偏移(constant angular resolver offset)和速度相关旋转变压器角偏移(speed-dependent angular resolver offset)。技术益处可以包括解决了由速度无关和速度相关现象引起的错位，由此允许计算机系统特别适合于在从旋转变压器获得余弦信号和正弦信号时使用δ-σa/d转换器的旋转变压器信号解调。

8、可选地，在一些示例中，包括在至少一个优选示例中，所述处理电路还被配置为确定所述恒定旋转变压器角偏移为技术益处可以包括用于在电机被短路时并且在电机的参数已知时数据可用于正角速度和负角速度两者时确定恒定旋转变压器角偏移的更有效率的例程。

9、可选地，在一些示例中，包括在至少一个优选示例中，所述处理电路还被配置为确定所述速度相关旋转变压器角偏移为kω，其中

10、

11、技术益处可以包括用于在电机被短路时并且在电机的参数已知时数据可用于正角速度和负角速度两者时确定恒定旋转变压器角偏移的更有效率的例程。

12、可选地，在一些示例中，包括在至少一个优选示例中，所述负速度值的绝对值等于所述正速度值的绝对值，并且所述处理电路还被配置为：在将所述电机的速度控制为所述预设的速度值之前，将所述电机与相关联的负载断开连接；通过从估计的旋转变压器位置减去所述旋转变压器偏移来计算正确的旋转变压器位置；基于所述正确的旋转变压器位置来控制所述电机的操作；确定所述旋转变压器偏移为恒定旋转变压器角偏移和速度相关旋转变压器角偏移；确定所述恒定旋转变压器角偏移为并且确定所述速度相关旋转变压器角偏移()为kω，其中

13、

14、根据本公开的第二方面，提供了一种车辆。所述车辆包括根据第一方面的计算机系统。本公开的第二方面可寻求允许车辆的更好的性能和效率。技术益处可以包括对车辆的电机的改进的控制。

15、可选地，在一些示例中，包括在至少一个优选示例中，所述车辆包括电机，所述电机包括旋转变压器和连接到所述电机的至少一个负载。所述计算机系统被配置为确定所述电机的所述旋转变压器的所述恒定旋转变压器角偏移和所述速度相关旋转变压器角偏移。如前所述，技术益处可以包括解决了由速度无关和速度相关现象引起的错位，由此允许计算机系统特别适合于在从旋转变压器获得余弦信号和正弦信号时使用δ-σa/d转换器的旋转变压器信号解调。

16、根据本公开的第三方面，提供了一种计算机实施的方法。所述方法包括针对预设的正速度值和预设的负速度值中的每一者：由处理电路将电机的速度控制为预设的速度值，由所述处理电路使所述电机短路，以及由所述处理电路确定所述电机的转子在从所述预设的速度值减速期间的d电流、q电流和角速度。所述方法还包括由所述处理电路基于所述转子的所确定的d电流、q电流和所确定的角速度来确定旋转变压器偏移。

17、可选地，在一些示例中，包括在至少一个优选示例中，所述方法还包括允许所述电机在从所述预设的速度值减速期间自由旋转。技术益处可以包括旋转变压器偏移的计算不太复杂，因为d电流和q电流将不依赖于任何负载特性。

18、可选地，在一些示例中，包括在至少一个优选示例中，所述方法还包括由所述处理电路使所述电机的绕组短路。技术益处可以包括减少相电流上的时间相关纹波，因为相关联的逆变器不需要打开和关闭晶体管。因此，电流的测量给出关于一个采样周期内的电流的平均值的非常准确的值。

19、可选地，在一些示例中，包括在至少一个优选示例中，所述方法还包括由所述处理电路基于针对所述正速度值和所述负速度值的所确定的d电流、q电流以及基于针对所述正速度值和所述负速度值的所述转子的所确定的角速度来确定所述旋转变压器偏移。技术益处可以包括所有必需参数的有效率获得，以便准确地确定旋转变压器偏移。

20、可选地，在一些示例中，包括在至少一个优选示例中，所述方法还包括由所述处理电路通过将稳态d电压、q电压估计为零来确定d电流、q电流。技术益处可以包括更简单的用于确定旋转变压器偏移的模型。

21、可选地，在一些示例中，包括在至少一个优选示例中，所述方法还包括通过从估计的旋转变压器位置减去所述旋转变压器偏移来计算正确的旋转变压器位置。技术益处可以包括更准确的旋转变压器位置，由此可以允许对电机的改进的控制。

22、可选地，在一些示例中，包括在至少一个优选示例中，所述方法还包括由所述处理电路在将所述电机的所述速度控制为所述预设的速度值之前，将所述电机与相关联的负载断开连接，并且由所述处理电路基于所述旋转变压器偏移来校准所述旋转变压器位置。如前所述，技术益处可以包括电机的改进的操作。尤其在车辆应用中，这可允许相关联的车辆的更好的性能和效率。

23、根据本公开的第四方面，提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品包括程序代码，所述程序代码用于在由处理电路执行时执行根据本公开的第三方面的方法。

24、根据本公开的第五方面，提供了一种非暂时性计算机可读存储介质。所述非暂时性计算机可读存储介质包括指令，所述指令在由处理电路执行时使所述处理电路执行根据本公开的第三方面的方法。

25、所公开的方面和/或示例(包括任何优选示例)可以适当地彼此组合，这对于本领域的任何普通技术人员来说是显而易见的。附加的特征和优点在具体实施方式和附图中公开，并且部分地对于本领域技术人员而言将是显而易见的或通过如本文所述地实践本公开而被认识到。

26、本文还公开了与上文讨论的技术益处相关联的计算机系统、控制单元、代码模块、计算机实施的方法、计算机可读介质和计算机程序产品。