电机闭环回零控制方法、装置、设备及存储介质与流程

本技术涉及电机控制，尤其涉及电机闭环回零控制方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

1、在电机控制中，电机通常采用磁场定向方式驱动。将电机上电后建立角度零位基准的过程称为回零。磁场定向控制在每个控制周期都需要获取转子当前的电角度，以便将母线电压分解到三相绕组，使定子磁场与转子磁场保持正确的相位关系，从而输出期望的力矩。电角度通常根据转子机械角乘以极对数得到，再减去一个零点电角度。

2、对于采用相对式关节角传感器的电机，传感器输出的角度在一个机械周内重复若干次，上电时仅能得到转轴在某个重复区间内的位置，无法直接得到转轴的绝对位置。因此，系统需要在上电阶段建立一个角度零位基准，该零位基准表示传感器解算出的机械角与供闭环使用的角度之间的平移量。

3、在角度零位基准建立之前，系统无法根据反馈确定转轴的绝对位置，因此位置闭环无法运行。现有做法通常是先以开环方式驱动转轴朝机械限位运动，待回零完成并建立角度零位基准后，再放行位置闭环。开环方式下，转轴没有位置反馈，无法根据转轴的实际位置进行调节。

4、因此，目前方案存在在角度零位基准尚未建立时无法以闭环方式完成回零的技术问题。

技术实现思路

1、本技术的主要目的在于提供一种电机闭环回零控制方法、装置、设备及存储介质，旨在解决在角度零位基准尚未建立时无法以闭环方式完成回零的技术问题。

2、为实现上述目的，本技术提出一种电机闭环回零控制方法，所述电机闭环回零控制方法包括：

3、获取电机的原始机械角和零点电角度以及机械轴的机械限位角；

4、根据所述原始机械角和所述零点电角度，确定换向电角度；

5、根据所述换向电角度驱动电机转轴向机械限位运动，在所述电机转轴抵达所述机械限位时，确定抵达机械角；

6、根据所述机械限位角和所述抵达机械角确定角度零位基准；

7、持续获取电机转轴的实时机械角，根据所述实时机械角和所述角度零位基准确定反馈角；

8、根据所述反馈角和所述换向电角度驱动电机转轴完成闭环回零。

9、在一实施例中，所述根据所述反馈角和所述换向电角度驱动电机转轴完成闭环回零，包括：

10、获取电机转轴的目标角和实测转速，并根据所述目标角与所述反馈角确定目标转速；

11、根据所述目标转速与所述实测转速确定交轴电压幅值；

12、根据所述换向电角度和所述交轴电压幅值驱动电机转轴运动，完成闭环回零。

13、在一实施例中，所述根据所述换向电角度和所述交轴电压幅值驱动电机转轴运动，完成闭环回零，包括：

14、获取正侧行程比例系数和负侧行程比例系数；

15、根据所述目标角与所述反馈角，从所述正侧行程比例系数和所述负侧行程比例系数中确定目标行程比例系数，并通过所述目标行程比例系数对所述目标角与所述反馈角进行折算，得到折算目标角与折算反馈角；

16、根据所述换向电角度和所述交轴电压幅值驱动电机转轴从所述折算反馈角向所述折算目标角运动，完成闭环回零。

17、在一实施例中，所述根据所述原始机械角和所述零点电角度，确定换向电角度，包括：

18、获取电机的极对数和相序方向系数；

19、根据所述原始机械角与所述极对数，确定电角度原始值；

20、将所述电角度原始值映射至预设弧度内，得到电角度尺度；

21、根据所述电角度尺度、所述相序方向系数以及所述零点电角度，确定换向电角度。

22、在一实施例中，所述根据所述换向电角度驱动电机转轴向机械限位运动，在所述电机转轴抵达所述机械限位时，确定抵达机械角，包括：

23、获取预设转速、预设时长以及停滞阈值；

24、根据所述换向电角度和所述预设转速驱动电机转轴向机械限位运动，检测所述原始机械角在所述预设时长内的累计位移；

25、在所述累计位移小于或等于所述停滞阈值时，确定所述电机转轴抵达所述机械限位；

26、将电机转轴抵达所述机械限位时的原始机械角作为抵达机械角。

27、在一实施例中，所述根据所述换向电角度和所述预设转速驱动电机转轴向机械限位运动，检测所述原始机械角在所述预设时长内的累计位移，包括：

28、获取电机的相序方向系数和换向标定标志；

29、根据所述换向标定标志，确定所述零点电角度和所述相序方向系数是否均已标定；

30、在所述零点电角度和所述相序方向系数均已标定时，根据所述换向电角度和所述预设转速驱动电机转轴朝所述机械限位运动；

31、在所述预设时长内，检测所述原始机械角的变化量，将所述变化量映射至预设弧度内，确定累计位移。

32、在一实施例中，所述根据所述机械限位角和所述抵达机械角确定角度零位基准，包括：

33、根据所述抵达机械角与所述机械限位角，确定零位基准差值；

34、将所述零位基准差值映射至预设弧度内，得到角度零位基准。

35、此外，为实现上述目的，本技术还提出一种电机闭环回零控制装置，所述电机闭环回零控制装置包括：

36、参数获取模块，用于获取电机的原始机械角和零点电角度以及机械轴的机械限位角；

37、换向确定模块，用于根据所述原始机械角和所述零点电角度，确定换向电角度；

38、机械限位模块，用于根据所述换向电角度驱动电机转轴向机械限位运动，在所述电机转轴抵达所述机械限位时，确定抵达机械角；

39、零位基准模块，用于根据所述机械限位角和所述抵达机械角确定角度零位基准；

40、反馈确定模块，用于持续获取电机转轴的实时机械角，根据所述实时机械角和所述角度零位基准确定反馈角；

41、驱动回零模块，用于根据所述反馈角和所述换向电角度驱动电机转轴完成闭环回零。

42、此外，为实现上述目的，本技术还提出一种电机闭环回零控制设备，所述设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序配置为实现如上文所述的电机闭环回零控制方法的步骤。

43、此外，为实现上述目的，本技术还提出一种存储介质，所述存储介质为计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上文所述的电机闭环回零控制方法的步骤。

44、此外，为实现上述目的，本技术还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上文所述的电机闭环回零控制方法的步骤。

45、本技术提出的一个或多个技术方案，至少具有以下技术效果：根据未叠加角度零位基准的原始机械角和零点电角度确定换向电角度，并据此驱动电机转轴向机械限位运动，在确定抵达机械角后反解出角度零位基准，再持续获取实时机械角确定反馈角，根据反馈角和换向电角度驱动电机转轴完成闭环回零。由于换向电角度是根据未叠加角度零位基准的原始机械角确定的，因此换向电角度的确定不依赖角度零位基准，在角度零位基准尚未建立时即可确定正确的换向电角度并据此进行驱动；由于在确定抵达机械角后反解出角度零位基准，并在反解后持续获取实时机械角确定反馈角，使得位置闭环可以在零位基准建立后立即投入运行，从而以闭环方式完成回零。由此解决了现有技术在角度零位基准尚未建立时无法以闭环方式完成回零的问题，与现有技术相比，避免了开环驱动导致的回零动作顿挫，实现了回零动作平顺及力矩按需给出。