專利名稱：雙凸極電機(jī)角度控制中的角度在線校正方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種雙凸極電機(jī)角度控制中的角度在線校正方法，屬于電機(jī)數(shù)字控制技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
雙凸極電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制主要分標(biāo)準(zhǔn)角度控制、提前角度控制等角度控制方式，其主要依靠霍爾位置傳感器輸出的三相位置信號(hào)來產(chǎn)生相應(yīng)的邏輯驅(qū)動(dòng)信號(hào)，從而控制相應(yīng)地功率變換器開關(guān)動(dòng)作，驅(qū)動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)。在實(shí)現(xiàn)角度計(jì)算時(shí)，大多通過捕獲位置信號(hào)的上升沿或下降沿，然后延遲相應(yīng)的角度來進(jìn)行角度計(jì)算控制，產(chǎn)生正確的邏輯驅(qū)動(dòng)信號(hào)。這種驅(qū)動(dòng)方法的關(guān)鍵在于霍爾位置傳感器輸出信號(hào)的正確性。如圖2-1所示，即電機(jī)的霍爾位置傳感器輸出的三相位置信號(hào)，必須正、負(fù)脈寬180度電角度相等，A、B、C各相位置信號(hào)上升沿或下降沿嚴(yán)格互差180度電角度。如圖2-2所示，若由于爪盤加工誤差原因?qū)е挛恢眯盘?hào)高、低電平所占電角度脈寬不相等或由于霍爾傳感器在空間位置安裝上的誤差引起三相位置信號(hào)相差不為120度，則需要采用相應(yīng)地算法對(duì)基于位置信號(hào)的角度控制給予校正。否則，電機(jī)的三相電流將會(huì)發(fā)生不對(duì)稱，從而使電機(jī)的各相輸出轉(zhuǎn)矩不等，進(jìn)而影響電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩能力，增大電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。因而，加入角度校正算法，使電機(jī)三相出力平衡，具有非常重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種雙凸極電機(jī)角度控制中的角度在線校正方法，包括以下步驟
步驟(I):電機(jī)三相位置信號(hào)中的A相、B相、C相的位置信號(hào)分別連接至DSP處理器的CAPl 口和 CAP4 口，CAP2 口，CAP3 口 ；
步驟(2):將電機(jī)做發(fā)電運(yùn)行，旋轉(zhuǎn)電機(jī)，觀察電機(jī)A、B、C各相的位置信號(hào)及其電勢(shì)信號(hào)，若發(fā)現(xiàn)其中一相位置信號(hào)超前其相電勢(shì)最大，則旋轉(zhuǎn)裝有位置傳感器的定位盤，使該相位置信號(hào)上升沿與其相電勢(shì)上升沿對(duì)齊，其余兩相位置信號(hào)將均落后各自相電勢(shì)上升沿或與各自相電勢(shì)相等，如圖2-3所示；
步驟(3):初始化變量、IO 口與相關(guān)定時(shí)器(12、13、14)，將04 1、04 2、0八 3功能口定義為I/O 口，CAP4功能口定義為捕獲口，使CAP4上升沿有效且使能CAP4，查詢電機(jī)各相位置信號(hào)，并啟動(dòng)電機(jī)運(yùn)行；
步驟(4):實(shí)時(shí)計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)速，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速大于自定義切換轉(zhuǎn)速SPD_N時(shí)，跳出查詢啟動(dòng)程序，并重新初始化相關(guān)IO 口 將CAP1、CAP2、CAP3功能口更改為捕獲口，并使各CAP 口上升沿有效并使能各CAP 口，關(guān)閉CAP4使能，初始化Tl定時(shí)器，給CMPRl寄存器賦初值，使能CMPRl比較中斷后，循環(huán)等待中斷；其中，SPD_N可由用戶自己根據(jù)實(shí)際情況選取，作為優(yōu)選一般 SPD_N>1000r/min。步驟(5):采用提前換相實(shí)現(xiàn)帶補(bǔ)償?shù)臉?biāo)準(zhǔn)角度控制和提前角度控制來實(shí)現(xiàn)恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，CAP中斷返回；
步驟(6):比較中斷實(shí)現(xiàn)功率MOSFET開通或關(guān)斷，即實(shí)際的電流換相；當(dāng)定時(shí)器等于比較寄存器CMPRl中的數(shù)值時(shí)，比較中斷響應(yīng)，進(jìn)入比較中斷入口，而后關(guān)CAP中斷和比較中斷使能，并讀取CAP 口捕獲中斷標(biāo)志，若CAP_FLAG等于某個(gè)特定值，則表示在當(dāng)前比較中斷為該特定值所對(duì)應(yīng)的CAP中斷之后，則首先關(guān)閉所有的功率開關(guān)管，插入死區(qū)時(shí)間At，而后開通對(duì)應(yīng)的功率開關(guān)管；對(duì)開關(guān)管進(jìn)行關(guān)閉或開通后，使能CAP和比較中斷，恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，返回中斷。所述步驟(5)具體是指當(dāng)DSP捕捉到電機(jī)A相的位置信號(hào)上升沿后，進(jìn)入CAPl中斷，讀取CAP1FIF0 口中的定時(shí)器計(jì)數(shù)值，將讀到的計(jì)數(shù)值賦給臨時(shí)變量DIFF_CA后，將定時(shí)計(jì)數(shù)器重新清零，并寫入捕獲中斷標(biāo)志CAP_FLAG為I ;調(diào)用DIFF與轉(zhuǎn)速子程序，計(jì)算DIFF值和當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)速值；讀取變量DIFF_AB的值，并與M值比較，若DIFF_AB〈M，則將(120- Θ )DIFF/3的計(jì)算值賦給比較寄存器CMPRl ;若DIFF_AB>M,則比較變量DIFF_AB與DIFF/3之間的大小，若DIFF_AB>DIFF/3，則計(jì)算兩者之間的誤差Λ N=DIFF_AB-DIFF/3，否則Λ N=DIFF/3-DIFF_AB,然后計(jì)算(120- Θ )DIFF/3+ Δ N并將計(jì)算值賦給CMPRl后，恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，中斷返回；其中DIFF_CA是指電機(jī)C相與A相的位置信號(hào)上升沿時(shí)間間隔所占的Tl時(shí)鐘計(jì)數(shù)值，DIFF_AB是指電機(jī)A相與B相的位置信號(hào)上升沿時(shí)間間隔所占的Tl時(shí)鐘計(jì)數(shù)值，DIFF是指電機(jī)旋轉(zhuǎn)360度電角度時(shí)通用定時(shí)器Tl的計(jì)數(shù)值。所述步驟(5)具體是指當(dāng)DSP捕捉到電機(jī)B相的位置信號(hào)上升沿后，進(jìn)入CAP2中斷，讀取CAP2FIF0 口中的定時(shí)器計(jì)數(shù)值，將讀到的計(jì)數(shù)值賦給臨時(shí)變量DIFF_AB后，將定時(shí)計(jì)數(shù)器重新清零，并寫入捕獲中斷標(biāo)志CAP_FLAG為2 ;讀取變量DIFF_BC的值，并與M值比較，若DIFF_BC〈M，則將(120- Θ ) DIFF/3的計(jì)算值賦給比較寄存器CMPRl ;否則，比較變量 DIFF_BC 與 DIFF/3 之間的大小，若 DIFF_BC>DIFF/3，則 Λ N=DIFF_BC_DIFF/3，否則 Λ N=DIFF/3-DIFF_BC，然后計(jì)算(120- Θ )DIFF/3+ Δ N并將計(jì)算值賦給CMPRl后，恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，中斷返回；其中DIFF_BC是指電機(jī)B相與C相的位置信號(hào)上升沿時(shí)間間隔所占的Tl時(shí)鐘計(jì)數(shù)值。所述步驟(5)具體是指當(dāng)DSP捕捉到電機(jī)C相的位置信號(hào)上升沿后，進(jìn)入CAP3中斷，讀取CAP3FIF0 口中的定時(shí)器計(jì)數(shù)值，將讀到的計(jì)數(shù)值賦給臨時(shí)變量DIFF_BC后，將定時(shí)計(jì)數(shù)器重新清零，寫入捕獲中斷標(biāo)志CAP_FLAG為4 ;讀取變量DIFF_CA的值，并與M值比較；若DIFF_CA〈M，則將(120- Θ ) DIFF/3的計(jì)算值賦給比較寄存器CMPRl ;否則，比較變量 DIFF_CA 與 DIFF/3 之間的大小，若 DIFF_CA>DIFF/3，則 Λ N=DIFF_CA_DIFF/3，否則 Λ N=DIFF/3-DIFF_CA,然后計(jì)算(120- Θ )DIFF/3+ Δ N并將計(jì)算值賦給CMPRl后，恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，中斷返回。特別地，在此方案中DIFF與轉(zhuǎn)速值的計(jì)算放置于CAPl中斷，在實(shí)際操作中，并不一定如此，也可放在CAP2中斷或CAP3中斷中，并不影響該方法的執(zhí)行。對(duì)于角度Θ，為提前角度值[各相功率開關(guān)管的導(dǎo)通角對(duì)于自身相電勢(shì)的角度，特別地，若θ=0，則為標(biāo)準(zhǔn)角度控制。所述步驟(6)具體是指當(dāng)定時(shí)器等于比較寄存器CMPRl中的數(shù)值時(shí)，比較中斷響應(yīng)，進(jìn)入比較中斷入口，而后關(guān)CAP中斷和比較中斷使能，并讀取CAP 口捕獲中斷標(biāo)志，若·CAP_FLAG=1，則表示當(dāng)前比較中斷為CAPl中斷之后，則首先關(guān)閉所有的功率開關(guān)管，插入死區(qū)時(shí)間At，而后開通功率管S3、S4，對(duì)開關(guān)管進(jìn)行關(guān)閉或開通后，使能CAP和比較中斷，恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，返回中斷。所述步驟(6)具體是指當(dāng)定時(shí)器等于比較寄存器CMPRl中的數(shù)值時(shí)，比較中斷響應(yīng)，進(jìn)入比較中斷入口，而后關(guān)CAP中斷和比較中斷使能，并讀取CAP 口捕獲中斷標(biāo)志，若CAP_FLAG=2，則表示當(dāng)前比較中斷為CAP2中斷之后，則首先關(guān)閉所有的功率開關(guān)管，插入死區(qū)時(shí)間At，而后開通功率管S5、S6 ;對(duì)開關(guān)管進(jìn)行關(guān)閉或開通后，使能CAP和比較中斷，恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，返回中斷。所述步驟(6)具體是指當(dāng)定時(shí)器等于比較寄存器CMPRl中的數(shù)值時(shí)，比較中斷響應(yīng)，進(jìn)入比較中斷入口，而后關(guān)CAP中斷和比較中斷使能，并讀取CAP 口捕獲中斷標(biāo)志，若CAP_FLAG=4，則表示當(dāng)前比較中斷為CAP3中斷之后，則首先關(guān)閉所有的功率開關(guān)管，插入死區(qū)時(shí)間Λ t，而后開通功率管SI、S2 ;對(duì)開關(guān)管進(jìn)行關(guān)閉或開通后，使能CAP和比較中斷，恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，返回中斷。有益效果本發(fā)明提供的雙凸極電機(jī)角度控制中的角度在線校正方法，使電機(jī)避 免了由位置信號(hào)引起的三相電流不平衡，轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)得到了有效地控制；主要針對(duì)由于霍爾傳感器定位安裝和爪盤齒槽加工不對(duì)稱而引起的三相位置信號(hào)偏差問題，通過軟件算法，計(jì)算出三相位置信號(hào)上升沿之間的相位差并加以補(bǔ)償，進(jìn)而使各相的功率MOSFET(即PWM1，2與PWM3，4與PWM5，6)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)上升沿和下降沿嚴(yán)格互差120度，從而保證了三相驅(qū)動(dòng)信號(hào)的導(dǎo)通電角度一致，進(jìn)而使電機(jī)的三相輸出功率平衡。


圖I是二相橋式變換器不意 圖2-1是理想的電機(jī)三相位置信號(hào)與相電勢(shì)示意 圖2-2是實(shí)際的電機(jī)三相位置信號(hào)與相電勢(shì)示意 圖2-3是旋轉(zhuǎn)霍爾定位安裝盤后的電機(jī)三相位置信號(hào)與相電勢(shì)示意 圖2-4是DSP的PWM輸出信號(hào)與電機(jī)三相位置信號(hào)及相電勢(shì)信號(hào)關(guān)系不意 圖3是控制主程序流程 圖4是CAP捕獲中斷控制程序流程 圖5是比較中斷控制程序流程 圖6是DIFF與速度子程序流程 圖中
:輸入直流電源；
SI S6 :為6個(gè)功率開關(guān)管(如MOSFET或IGBT)；
分別為六個(gè)續(xù)流二極管(如MOSFET的體二極管或外并二極管)；
A、B、C :為三相電機(jī)繞組；
O:為電機(jī)三相繞組中性點(diǎn)結(jié)點(diǎn)；
DRl DR6 :功率MOSFET開關(guān)管SI S6的驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)；
PWMl PWM6 :數(shù)字信號(hào)處理器DSP的PWM 口輸出信號(hào)，經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路后分別對(duì)應(yīng)為DRl DR6功率開關(guān)管驅(qū)動(dòng)信號(hào)；
CAPl CAP4 :數(shù)字信號(hào)處理器DSP的捕獲口 1、2、3、4 ；PA、PB、PC :分別為電機(jī)A、B、C三相位置信號(hào)；
EA、EB、EC :分別為電機(jī)A、B、C三相電勢(shì)波形；
Θ :相對(duì)于當(dāng)前電勢(shì)的角度提前值(提前角度值)。SPD_N :用戶自定義切換轉(zhuǎn)速，即從查詢位置信號(hào)啟動(dòng)轉(zhuǎn)換到提前換相控制的切換轉(zhuǎn)速；
DIFF_CA :電機(jī)C相與A相的位置信號(hào)上升沿時(shí)間間隔所占的Tl時(shí)鐘計(jì)數(shù)值；
DIFF_AB :電機(jī)A相與B相的位置信號(hào)上升沿時(shí)間間隔所占的Tl時(shí)鐘計(jì)數(shù)值；
DIFF_BC 電機(jī)B相與C相的位置信號(hào)上升沿時(shí)間間隔所占的Tl時(shí)鐘計(jì)數(shù)值；
DIFF :電機(jī)旋轉(zhuǎn)360度電角度時(shí)，通用定時(shí)器Tl的計(jì)數(shù)值；
CAP1FIF0、CAP2FIF0、CAP3FIF0、CAP4FIF0 :表示為捕獲單元 1、2、3、4 的 FIFO 棧狀態(tài)位，每當(dāng)相應(yīng)輸入引腳捕獲指定跳變時(shí)，所選通用定時(shí)器(Tl定時(shí)器)的計(jì)數(shù)值裝入到相應(yīng)的FIFO棧；
CAP_FLAG :捕獲中斷標(biāo)志；即
當(dāng)CAP_FLAG=1時(shí)，為CAPl中斷(A相的位置信號(hào)上升沿捕獲中斷)；
當(dāng)CAP_FLAG=2時(shí)，為CAP2中斷(B相的位置信號(hào)上升沿捕獲中斷)；
當(dāng)CAP_FLAG=4時(shí)，為CAP3中斷(C相的位置信號(hào)上升沿捕獲中斷)；
CMPRl-DSP中某個(gè)16位比較寄存器；
M :為數(shù)字取值，以判斷有效的DIFF_CA、DIFF_AB、DIFF_BC，該數(shù)字取值稍小于當(dāng)前的DIFF/3 ；
ΛΝ :DIFF_CA、DIFF_AB、DIFF_BC與DIFF/3之間時(shí)間間隔所占的Tl時(shí)鐘計(jì)數(shù)；
/:A相位置信號(hào)的頻率；
SPEED_N :雙凸極電機(jī)的當(dāng)前轉(zhuǎn)速；
P :雙凸極電機(jī)的極對(duì)數(shù)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。一種雙凸極電機(jī)角度控制中的角度在線校正方法，包括以下步驟
步驟(I):如圖I所示，將電機(jī)三相位置信號(hào)中的A相、B相、C相的位置信號(hào)分別連接至 DSP 處理器的 CAPl 口和 CAP4 口，CAP2 口，CAP3 口 ；
步驟(2):將電機(jī)做發(fā)電運(yùn)行，旋轉(zhuǎn)電機(jī)，觀察電機(jī)A、B、C各相的位置信號(hào)及其電勢(shì)信號(hào)，如圖2-1至圖2-2所示，若發(fā)現(xiàn)其中一相位置信號(hào)超前其相電勢(shì)最大，則旋轉(zhuǎn)裝有位置傳感器的定位盤，使該相位置信號(hào)上升沿與其相電勢(shì)上升沿對(duì)齊，其余兩相位置信號(hào)將均落后各自相電勢(shì)上升沿或與各自相電勢(shì)相等，如圖2-3所示；
步驟(3):初始化變量、IO 口與相關(guān)定時(shí)器(T2、T3、T4)，使CAP 口上升沿有效，查詢電機(jī)各相位置信號(hào)，并啟動(dòng)電機(jī)運(yùn)行；如圖3所示，電機(jī)電動(dòng)運(yùn)行主體控制流程(基于TI公司的TMS320LF2407處理器)，具體如下
1)初始化用戶自定義變量，如CAP_FLAG、DIFF、DIFF_AB、DIFF_CA、DIFF_BC、M、ΛΝ，對(duì)其賦初值為O ;同時(shí)，清空CAPFIF0 ；
2)初始化并定義相關(guān)I/O功能口，將CAP1、CAP2、CAP3功能口定義為I/O輸入口，CAP4功能口定義為捕獲口，PWM1-PWM6功能口為I/O輸出口 ；
3)初始化T2、T3、T4定時(shí)器，并對(duì)相應(yīng)定時(shí)器計(jì)數(shù)器清零；
4)使能CAP4中斷和T3中斷，清空CAP4FIF0，清中斷標(biāo)志，開總中斷；
步驟(4)執(zhí)行位置查詢啟動(dòng)程序，電機(jī)開始運(yùn)行，當(dāng)轉(zhuǎn)速超過預(yù)定切換轉(zhuǎn)速SPD_N時(shí)，跳出位置查詢啟動(dòng)程序，重新定義I/O 口并初始化Tl定時(shí)器，并禁止CAP4中斷，同時(shí)，將CAPl、CAP2、CAP3功能口定義為捕獲口，并使能CAPl、CAP2、CAP3中斷，給CMPRl積存器賦初值，使能比較中斷CMPR1，循環(huán)等待中斷；
步驟(5):采用提前換相實(shí)現(xiàn)帶補(bǔ)償?shù)臉?biāo)準(zhǔn)角度控制和提前角度控制來實(shí)現(xiàn)恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，CAP中斷返回；如圖4所示；
當(dāng)DSP捕捉到電機(jī)A相的位置信號(hào)上升沿后，進(jìn)入CAPl中斷，讀取CAP1FIF0 口中的定 時(shí)器計(jì)數(shù)值，將讀到的計(jì)數(shù)值賦給臨時(shí)變量DIFF_CA (C相與A相的位置信號(hào)上升沿時(shí)間間隔所占的Tl時(shí)鐘計(jì)數(shù))后，將定時(shí)計(jì)數(shù)器重新清零，并寫入捕獲中斷標(biāo)志CAP_FLAG為I ;調(diào)用DIFF與轉(zhuǎn)速子程序，如圖6所示，計(jì)算DIFF值和當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)速值。讀取變量DIFF_AB(A相與B相的位置信號(hào)上升沿時(shí)間間隔所占的Tl時(shí)鐘計(jì)數(shù))的值，并與M值比較(M值的設(shè)定可稍小于進(jìn)入CAPl中斷時(shí)的DIFF值)，若DIFF_AB〈M，則將(120- Θ )DIFF/3的計(jì)算值賦給比較寄存器CMPRl ;若DIFF_AB>M，則比較變量DIFF_AB與DIFF/3之間的大小，若DIFF_AB>DIFF/3，則計(jì)算兩者之間的誤差 AN=DIFF_AB-DIFF/3，否則 Λ N= DIFF/3_DIFF_AB，然后計(jì)算(120-Θ )DIFF/3+AN并將計(jì)算值賦給CMPRl后，恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，中斷返回。同理，當(dāng)DSP捕捉到電機(jī)B相的位置信號(hào)上升沿后，進(jìn)入CAP2中斷，讀取CAP2FIF0口中的定時(shí)器計(jì)數(shù)值，將讀到的計(jì)數(shù)值賦給臨時(shí)變量DIFF_AB后，將定時(shí)計(jì)數(shù)器重新清零，并寫入捕獲中斷標(biāo)志CAP_FLAG為2。讀取變量DIFF_BC (B相與C相的位置信號(hào)上升沿時(shí)間間隔所占的Tl時(shí)鐘計(jì)數(shù))的值，并與M值比較，若DIFF_BC〈M，則將(120-Θ ) DIFF/3的計(jì)算值賦給比較寄存器CMPR1。否則，比較變量DIFF_BC與DIFF/3之間的大小，若DIFF_BODIFF/3,則 AN=DIFF_BC-DIFF/3，否則 ΛN= DIFF/3_DIFF_BC，然后計(jì)算(120-Θ )DIFF/3+Λ N并將計(jì)算值賦給CMPRl后，恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，中斷返回。同理，當(dāng)DSP捕捉到電機(jī)C相的位置信號(hào)上升沿后，進(jìn)入CAP3中斷，讀取CAP3FIF0口中的定時(shí)器計(jì)數(shù)值，將讀到的計(jì)數(shù)值賦給臨時(shí)變量DIFF_BC后，將定時(shí)計(jì)數(shù)器重新清零，寫入捕獲中斷標(biāo)志CAP_FLAG為4 ;讀取變量DIFF_CA的值，并與M值比較。若DIFF_CA〈M，則將(120-Θ )DIFF/3的計(jì)算值賦給比較寄存器CMPRl。否則，比較變量DIFF_CA與DIFF/3之間的大小，若 DIFF_CA>DIFF/3，則 Λ N=DIFF_CA_DIFF/3，否則 Λ N= DIFF/3_DIFF_CA，然后計(jì)算(120-Θ ) DIFF/3+ Δ N并將計(jì)算值賦給CMPRl后，恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，中斷返回。特別地，在此方案中DIFF與轉(zhuǎn)速值的計(jì)算放置于CAPl中斷，在實(shí)際操作中，并不一定如此，也可放在CAP2中斷或CAP3中斷中，并不影響該方法的執(zhí)行。對(duì)于角度Θ，為提前角度值[各相功率開關(guān)管的導(dǎo)通角對(duì)于自身相電勢(shì)的角度，如圖2-4所示，特別地，若θ=0，則為標(biāo)準(zhǔn)角度控制。步驟(6):如圖5所示，比較中斷實(shí)現(xiàn)功率MOSFET開通或關(guān)斷，即實(shí)際的電流換相；當(dāng)定時(shí)器等于比較寄存器CMPRl中的數(shù)值時(shí)，比較中斷響應(yīng)，進(jìn)入比較中斷入口，而后關(guān)CAP中斷和比較中斷使能，并讀取CAP 口捕獲中斷標(biāo)志，若CAP_FLAG=1，則表示當(dāng)前比較中斷為CAPl中斷之后，則首先關(guān)閉所有的功率開關(guān)管，插入死區(qū)時(shí)間At，而后開通功率管S3、S4 ;gCAP_FLAG=2，則表示當(dāng)前比較中斷為CAP2中斷之后，則首先關(guān)閉所有的功率開關(guān)管，插入死區(qū)時(shí)間At，而后開通功率管S5、S6 ;gCAP_FLAG=4，則表示當(dāng)前比較中斷為CAP3中斷之后，則首先關(guān)閉所有的功率開關(guān)管，插入死區(qū)時(shí)間At，而后開通功率管SI、S2 ;對(duì)開關(guān)管進(jìn)行關(guān)閉或開通后，使能CAP和比較中斷，恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，返回中斷。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種雙凸極電機(jī)角度控制中的角度在線校正方法，包括以下步驟 步驟(I):電機(jī)三相位置信號(hào)中的A相、B相、C相的位置信號(hào)分別連接至DSP處理器的CAPl 口和 CAP4 口，CAP2 口，CAP3 口 ； 步驟(2):將電機(jī)做發(fā)電運(yùn)行，旋轉(zhuǎn)電機(jī)，觀察電機(jī)A、B、C各相的位置信號(hào)及其電勢(shì)信號(hào)，若發(fā)現(xiàn)其中一相位置信號(hào)超前其相電勢(shì)最大，則旋轉(zhuǎn)裝有位置傳感器的定位盤，使該相位置信號(hào)上升沿與其相電勢(shì)上升沿對(duì)齊，其余兩相位置信號(hào)將均落后各自相電勢(shì)上升沿或與各自相電勢(shì)相等； 步驟(3):初始化變量、IO 口與相關(guān)定時(shí)器，將CAP1、CAP2、CAP3功能口定義為I/O 口，CAP4功能口定義為捕獲口，使CAP4上升沿有效且使能CAP4，查詢電機(jī)各相位置信號(hào)，并啟動(dòng)電機(jī)運(yùn)行； 步驟(4):實(shí)時(shí)計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)速，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速大于自定義切換轉(zhuǎn)速SPD_N時(shí)，跳出查詢啟動(dòng)程序，并重新初始化相關(guān)IO 口 將CAP1、CAP2、CAP3功能口更改為捕獲口，并使各CAP 口上升沿有效并使能各CAP 口，關(guān)閉CAP4使能，初始化Tl定時(shí)器，給CMPRl寄存器賦初值，使能CMPRl比較中斷后，循環(huán)等待中斷； 步驟(5):采用提前換相實(shí)現(xiàn)帶補(bǔ)償?shù)臉?biāo)準(zhǔn)角度控制和提前角度控制，實(shí)現(xiàn)后恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，CAP中斷返回； 步驟(6):比較中斷實(shí)現(xiàn)功率MOSFET開通或關(guān)斷，即實(shí)際的電流換相；當(dāng)定時(shí)器等于比較寄存器CMPRl中的數(shù)值時(shí)，比較中斷響應(yīng)，進(jìn)入比較中斷入口，而后關(guān)CAP中斷和比較中斷使能，并讀取CAP 口捕獲中斷標(biāo)志，若CAP_FLAG等于某個(gè)特定值，則表示當(dāng)前比較中斷為該特定值所對(duì)應(yīng)的CAP中斷之后，則首先關(guān)閉所有的功率開關(guān)管，插入死區(qū)時(shí)間At，而后開通對(duì)應(yīng)的功率開關(guān)管；對(duì)開關(guān)管進(jìn)行關(guān)閉或開通后，使能CAP和比較中斷，恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，返回中斷。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙凸極電機(jī)角度控制中的角度在線校正方法，其特征在于所述步驟(5)具體是指當(dāng)DSP捕捉到電機(jī)A相的位置信號(hào)上升沿后，進(jìn)入CAPl中斷，讀取CAP1FIF0 口中的定時(shí)器計(jì)數(shù)值，將讀到的計(jì)數(shù)值賦給臨時(shí)變量DIFF_CA后，將定時(shí)計(jì)數(shù)器重新清零，并寫入捕獲中斷標(biāo)志CAP_FLAG為I ;調(diào)用DIFF與轉(zhuǎn)速子程序，計(jì)算DIFF值和當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)速值；讀取變量DIFF_AB的值，并與M值比較，若DIFF_AB〈M，則將(120-Θ )DIFF/3的計(jì)算值賦給比較寄存器CMPRl ;若DIFF_AB>M,則比較變量DIFF_AB與DIFF/3之間的大小，若DIFF_AB>DIFF/3，則計(jì)算兩者之間的誤差Λ N=DIFF_AB-DIFF/3，否則Λ N=DIFF/3-DIFF_AB,然后計(jì)算(120- Θ )DIFF/3+ Δ N并將計(jì)算值賦給CMPRl后，恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，中斷返回；其中DIFF_CA是指電機(jī)C相與A相的位置信號(hào)上升沿時(shí)間間隔所占的Tl時(shí)鐘計(jì)數(shù)值，DIFF_AB是指電機(jī)A相與B相的位置信號(hào)上升沿時(shí)間間隔所占的Tl時(shí)鐘計(jì)數(shù)值，DIFF是指電機(jī)旋轉(zhuǎn)360度電角度時(shí)通用定時(shí)器Tl的計(jì)數(shù)值。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙凸極電機(jī)角度控制中的角度在線校正方法，其特征在于所述步驟(5)具體是指當(dāng)DSP捕捉到電機(jī)B相的位置信號(hào)上升沿后，進(jìn)入CAP2中斷，讀取CAP2FIF0 口中的定時(shí)器計(jì)數(shù)值，將讀到的計(jì)數(shù)值賦給臨時(shí)變量DIFF_AB后，將定時(shí)計(jì)數(shù)器重新清零，并寫入捕獲中斷標(biāo)志CAP_FLAG為2 ;讀取變量DIFF_BC的值，并與M值比較，若DIFF_BC〈M，則將(120- Θ ) DIFF/3的計(jì)算值賦給比較寄存器CMPRl ;否則，比較變量DIFF_BC 與 DIFF/3 之間的大小，若 DIFF_BC>DIFF/3，貝U Δ N=DIFF_BC_DIFF/3，否則 Λ N=DIFF/3-DIFF_BC，然后計(jì)算(120- Θ )DIFF/3+ Δ N并將計(jì)算值賦給CMPRl后，恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，中斷返回；其中DIFF_BC是指電機(jī)B相與C相的位置信號(hào)上升沿時(shí)間間隔所占的Tl時(shí)鐘計(jì)數(shù)值。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙凸極電機(jī)角度控制中的角度在線校正方法，其特征在于所述步驟(5)具體是指當(dāng)DSP捕捉到電機(jī)C相的位置信號(hào)上升沿后，進(jìn)入CAP3中斷，讀取CAP3FIFO 口中的定時(shí)器計(jì)數(shù)值，將讀到的計(jì)數(shù)值賦給臨時(shí)變量DIFF_BC后，將定時(shí)計(jì)數(shù)器重新清零，寫入捕獲中斷標(biāo)志CAP_FLAG為4 ;讀取變量DIFF_CA的值，并與M值比較^DIFF_CA〈M，則將(120-Θ ) DIFF/3的計(jì)算值賦給比較寄存器CMPRl ;否則，比較變量DIFF_CA 與 DIFF/3 之間的大小，若 DIFF_CA>DIFF/3，貝U Δ N=DIFF_CA_DIFF/3，否則 Λ N=DIFF/3-DIFF_CA,然后計(jì)算(120- Θ )DIFF/3+ Δ N并將計(jì)算值賦給CMPRl后，恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，中斷返回。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙凸極電機(jī)角度控制中的角度在線校正方法，其特征在于所述步驟(6)具體是指當(dāng)定時(shí)器等于比較寄存器CMPRl中的數(shù)值時(shí)，比較中斷響應(yīng)，進(jìn)入比較中斷入口，而后關(guān)CAP中斷和比較中斷使能，并讀取CAP 口捕獲中斷標(biāo)志，若CAP_FLAG=I,則表示當(dāng)前比較中斷為CAPl中斷之后，則首先關(guān)閉所有的功率開關(guān)管，插入死區(qū)時(shí)間At，而后開通功率管S3、S4，對(duì)開關(guān)管進(jìn)行關(guān)閉或開通后，使能CAP和比較中斷，恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，返回中斷。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙凸極電機(jī)角度控制中的角度在線校正方法，其特征在于所述步驟(6)具體是指當(dāng)定時(shí)器等于比較寄存器CMPRl中的數(shù)值時(shí)，比較中斷響應(yīng)，進(jìn)入比較中斷入口，而后關(guān)CAP中斷和比較中斷使能，并讀取CAP 口捕獲中斷標(biāo)志，若CAP_FLAG=2，則表示當(dāng)前比較中斷為CAP2中斷之后，則首先關(guān)閉所有的功率開關(guān)管，插入死區(qū)時(shí)間At，而后開通功率管S5、S6 ;對(duì)開關(guān)管進(jìn)行關(guān)閉或開通后，使能CAP和比較中斷，恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，返回中斷。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙凸極電機(jī)角度控制中的角度在線校正方法，其特征在于所述步驟(6)具體是指當(dāng)定時(shí)器等于比較寄存器CMPRl中的數(shù)值時(shí)，比較中斷響應(yīng)，進(jìn)入比較中斷入口，而后關(guān)CAP中斷和比較中斷使能，并讀取CAP 口捕獲中斷標(biāo)志，若CAP_FLAG=4，則表示當(dāng)前比較中斷為CAP3中斷之后，則首先關(guān)閉所有的功率開關(guān)管，插入死區(qū)時(shí)間At，而后開通功率管S1、S2 ;對(duì)開關(guān)管進(jìn)行關(guān)閉或開通后，使能CAP和比較中斷，恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，返回中斷。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種雙凸極電機(jī)角度控制中的角度在線校正方法，使電機(jī)避免了由位置信號(hào)引起的三相電流不平衡，轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)得到了有效地控制；主要針對(duì)由于霍爾傳感器定位安裝和爪盤齒槽加工不對(duì)稱而引起的三相位置信號(hào)偏差問題，通過軟件算法，計(jì)算出三相位置信號(hào)上升沿之間的相位差并加以補(bǔ)償，進(jìn)而使各相的功率MOSFET的驅(qū)動(dòng)信號(hào)上升沿和下降沿嚴(yán)格互差120度，從而保證了三相驅(qū)動(dòng)信號(hào)的導(dǎo)通電角度一致，進(jìn)而使電機(jī)的三相輸出功率平衡。
文檔編號(hào)H02P6/10GK102916634SQ20121039566
公開日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月18日
發(fā)明者戴衛(wèi)力, 丁駿, 田 浩, 胡鋼 申請(qǐng)人:河海大學(xué)常州校區(qū)