电机零点调校方法、电子设备和计算机可读存储介质与流程

1.本技术实施例涉及车辆控制技术领域，尤其涉及一种电机零点调校方法、一种电子设备和一种计算机可读存储介质。


背景技术：

2.由于永磁同步电机具有高效率、低温升、体积小、启动转矩大等诸多优点，各大汽车厂商将其作为新能源汽车驱动电机的首选。要实现永磁同步电机的精准控制，必须实时准确检测出电机转子位置。目前行业普遍采用旋转变压器作为测量电机转子位置的位置传感器。在安装时，旋转变压器与电机转子同轴，但二者位置具有角度偏差，我们称之为零点。零点测量不准，会导致扭矩控制精度降低，整车平顺性降低，给乘客带来不适；同时也会使得电机0扭矩精度难以达成目标，滑行试验难以通过；再者，电机系统效率和最大输出能力也会受到影响。
3.目前主流的电机调零方法主要有静态测量与动态测量两种方法。
4.静态测量零位偏差是国内应用最广的一种方式，它先对电机绕组通一低压直流电，u相接正，v相或vw相接负，此时电机转子会被拉到电机转子磁钢与定子齿轴心对称的位置，即电机控制零位。通过旋转变压器读出此时的角度，即为电机零点。但由于电机转子存在惯性，且滑动时存在摩擦阻力，吸附的时候很难保证定转子磁钢与定子齿对中，从而会导致零点偏移；其次定转子在生产过程中很难保证结构完全对称，因此转子最终停止的位置会距离预期位置有一定偏差；再者为保证定转子吸附效果，需要给定子两相通较大的电流，操作条件要求高，并且会带来发热量大的问题。
5.动态测量法的原理是反电动势可以正确反应电机转子位置状态。通过对比反电动势波形与旋变解码后的角度波形，从而在被试电机旋转发电状态下测量出电机转子零位与旋变的角度偏差。这种方式的缺点在于需要测功机拖动电机空转，且需要人工通过示波器测量并读取波形、进行对比，测试难度高，操作复杂。
6.目前电机批量下线时零点电角度精度不足，且零点标定设备标定精度提升困难。


技术实现要素：

7.本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
8.为此，本发明的第一方面提供了一种电机零点调校方法。
9.本发明的第二方面提供了一种电子设备。
10.本发明的第三方面提供了一种计算机可读存储介质。
11.有鉴于此，根据本技术实施例的第一方面提出了一种电机零点调校方法，所述车辆控制方法包括：
12.以预设控制参数，控制标准件电机工作；
13.获取所述标准件电机的电流幅值，作为对标电流；
14.以所述预设控制参数，控制待测电机工作；
15.调整所述待测电机的零点值，直到所述待测电机的电流幅值与所述对标电流相差小于第一阈值，获取零点值调整量；
16.基于所述零点值调整量，确定所述制待测电机的实际零点值。
17.在一种可行的实施方式中，所述以预设控制参数，控制标准件电机工作的步骤包括：
18.以预设电压矢量和预设控制角度控制所述标准件电机工作；
19.所述以所述预设控制参数，控制待测电机工作的步骤包括：
20.以所述预设电压矢量和所述预设控制角度控制所述待测电机工作。
21.在一种可行的实施方式中，所述以预设电压矢量和预设控制角度控制所述标准件电机工作的步骤包括：
22.对所述预设电压矢量进行矢量分解，获取所述预设电压矢量在所述标准件电机的直轴上的第一矢量和所述预设电压矢量在所述标准件电机的交轴上的第二矢量；
23.基于派克转换处理所述第一矢量和所述第二矢量，获取第一旋转矢量和第二旋转矢量；
24.基于所述第一旋转矢量和所述第二旋转矢量通过空间矢量脉宽调制，获取多路pwm波；
25.通过三相逆变器基于多路所述pwm波输出三相电流控制所述标准件电机工作。
26.在一种可行的实施方式中，所述获取所述标准件电机的电流幅值，作为对标电流的步骤包括：
27.采集所述三相逆变器与所述标准电机之间的三相电流；
28.基于所述三相电流值，获取标准件电流幅值，将所述标准件电流幅值作为对标电流。
29.在一种可行的实施方式中，所述调整所述待测电机的零点值，直到所述待测电机的电流幅值与所述对标电流值相差小于第一阈值，获取零点值调整量的步骤包括：
30.调整所述待测电机的零点值；
31.获取所述待测电机的电流幅值与所述对标电流值之间的第一差值；
32.在所述第一差值的绝对值与所述对标电流值之间的比值小于第一阈值时，停止调整所述待测电机的零点值，获取所述零点值调整量。
33.在一种可行的实施方式中，所述第一阈值的取值小于或等于3％。
34.在一种可行的实施方式中，所述基于所述零点值调整量，确定所述制待测电机的实际零点值的步骤包括：
35.获取所述标准件电机的标准件零点值；
36.基于所述零点值调整量和所述标准件零点值，确定所述制待测电机的实际零点值。
37.在一种可行的实施方式中，所述基于所述零点值调整量和所述标准件零点值，确定所述制待测电机的实际零点值的步骤包括：
38.获取所述待测电机在所述预设控制参数的条件下工作的第二电流幅值，将所述第二电流幅值作为比对电流值；
39.在所述比对电流大于所述对标电流的情况下，将所述标准件零点值和所述零点值
调整量的差值作为所述实际零点值；
40.在所述比对电流小于所述对标电流的情况下，将所述标准件零点值和所述零点值调整量的和作为所述实际零点值。
41.根据本技术实施例的第二方面提出了一种电子设备，包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现上述任一技术方案所述的电机零点调校方法的步骤。
42.根据本技术实施例的第三方面提出了一种计算机可读存储介质，其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述任一技术方案所述的电机零点调校方法的步骤。
43.相比现有技术，本发明至少包括以下有益效果：本技术实施例提供的电机零点调校方法，通过相同的预设控制参数控制标准件电机和待测电机工作，而后检测标准件电机的电流幅值以获取对标电流，再调整待测电机的零点值，使得待测电机的电流幅值接近于对标电流在这种情况下基于零点值的调整量来确定待测电机的实际零点值。本技术通过相同的控制参数控制标准件电机和待测电机工作，使得影响电机的电流幅值的参数在于电机的零点值，因此通过调整待测电机的零点值，使得标准件电机和待测电机的电流幅值相近，即可基于零点值调整量和标准件电机的零点值来确定待测电机的零点值，如此设置整个检测过程通过控制变量的方式来获取待测电机的零点值，使得转子摩擦阻力对零点调校结果不会产生影响，在检查过程中同样无需给定子两相通较大的电流，能够避免电机零点调校热量过大，且检测过程中无需人工读取波形，能够大大提高零点调校的检测精度，且易于操作，能够提高零点调校效率。
附图说明
44.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
45.图1为本技术提供的一种实施例的电机零点调校方法的示意性步骤流程图；
46.图2为本技术提供的另一种实施例的电机零点调校方法的示意性步骤流程图；
47.图3为本技术提供的一种实施例的电机的控制系统的示意性结构图；
48.图4为本技术提供的一种实施例的电子设备的结构框图；
49.图5为本技术提供的一种实施例的计算机可读存储介质的结构框图。
具体实施方式
50.为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本技术实施例的技术方案做详细的说明，应当理解本技术实施例以及实施例中的具体特征是对本技术实施例技术方案的详细的说明，而不是对本技术技术方案的限定，在不冲突的情况下，本技术实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
51.如图1所示，根据本技术实施例的第一方面提出了一种电机零点调校方法，车辆控制方法包括：
52.步骤101：以预设控制参数，控制标准件电机工作。可以理解的是标准件电机的零
点值是已知量，可以通过现有技术中的多种零点值测量方式对标准件电机的零点值进行测量。
53.步骤102：获取标准件电机的电流幅值，作为对标电流。可以理解的是，在预设控制参数与电流幅值之间具备相关性，而在预设控制参数一定的情况下，电机的零点值不同，则电机的电流幅值不同。
54.步骤103：以预设控制参数，控制待测电机工作。以相同的预设控制参数控制标准件电机和待测电机工作，使得影响电机的电流幅值的参数在于电机的零点值。
55.步骤104：调整待测电机的零点值，直到待测电机的电流幅值与对标电流相差小于第一阈值，获取零点值调整量。可以理解的是，当待测电机的电流幅值与对标电流相差小于第一阈值时，则可以说明待测电机的电流幅值和对标电流较为接近，即可基于零点值调整量和标准件电机的零点值来确定待测电机的零点值。
56.步骤105：基于零点值调整量，确定制待测电机的实际零点值。
57.本技术实施例提供的电机零点调校方法，通过相同的预设控制参数控制标准件电机和待测电机工作，而后检测标准件电机的电流幅值以获取对标电流，再调整待测电机的零点值，使得待测电机的电流幅值接近于对标电流在这种情况下基于零点值的调整量来确定待测电机的实际零点值。本技术通过相同的控制参数控制标准件电机和待测电机工作，使得影响电机的电流幅值的参数在于电机的零点值，因此通过调整待测电机的零点值，使得标准件电机和待测电机的电流幅值相近，即可基于零点值调整量和标准件电机的零点值来确定待测电机的零点值，如此设置整个检测过程通过控制变量的方式，来获取待测电机的零点值，使得转子摩擦阻力对零点调校结果不会产生影响在检查过程中同样无需给定子两相通较大的电流，能够避免电机零点调校热量过大，且检测过程中无需人工读取波形，能够大大提高零点调校的检测精度，且易于操作，能够提高零点调校效率。
58.在一些示例中，可以通过旋转变压器来调节待测电机的零点值，而每次零点值的调整量可以位0.1
°
至0.5
°
，以提高实际零点值获取的准确性。
59.在一些示例中，以预设控制参数，控制标准件电机工作的步骤包括：以预设电压矢量和预设控制角度控制标准件电机工作；以预设控制参数，控制待测电机工作的步骤包括：以预设电压矢量和预设控制角度控制待测电机工作。
60.预设控制参数可以包括预设电压矢量和预设控制角度，电压矢量可以为电机矢量控制装，三相正弦电压合成的一个旋转的矢量，电压矢量和控制角度均未电机控制的基础参数，通过相同的预设电压矢量和预设控制角度控制标准件电机和待测电机工作，能够使得影响电机的电流幅值的参数在于电机的零点值，通过调整待测电机的零点值，使得标准件电机和待测电机的电流幅值相近，即可基于零点值调整量和标准件电机的零点值来确定待测电机的零点值。
61.在一些示例中，以预设电压矢量和预设控制角度控制标准件电机工作的步骤包括：对预设电压矢量进行矢量分解，获取预设电压矢量在标准件电机的直轴上的第一矢量和预设电压矢量在标准件电机的交轴上的第二矢量；基于派克转换处理第一矢量和第二矢量，获取第一旋转矢量和第二旋转矢量；基于第一旋转矢量和第二旋转矢量通过空间矢量脉宽调制，获取多路pwm波；通过三相逆变器基于多路pwm波输出三相电流控制标准件电机工作。
62.在通过预设电压矢量和预设控制角度对标准件电机进行控制时，可以将三相正弦电压合成的预设电压矢量在静止的直轴和交轴轴系上(dq轴系)分解为第一矢量和第二矢量；第一矢量和所述第二矢量通过派克转换(park变换转换)为旋转的轴系上的第一旋转矢量和第二旋转矢量；第一旋转矢量和第二旋转矢量再通过空间矢量脉宽调制(svpwm，space vector pulse width modulation)获取多路pwm波，多路pwm波即可通过三相逆变器逆变为三相电流，从而驱动标准件电机工作。
63.如图3所示，其中图3中，u
s
为预设电压矢量，θ
control
为预设控制角度；u
d
为第一矢量；u
q
为第二矢量；u
α
为第一旋转矢量；u
β
为第二旋转矢量；pwm1至pwm6为多路pwm波；i
a
、i
b
和i
c
为三相电流；i为电流幅值。
64.如图3所示，在电机矢量控制中，三相正弦电压可以合成一个旋转的矢量u
s
，矢量u
s
可以在静止的dq轴系上分解为u
d
、u
q
，位置检测装置(旋转变压器)可以实时检测出控制角度θ
control
。上述变量有以下对应关系：
65.u
d
＝u
s
·
sinθ
·
θ
control
66.u
q
＝u
s
·
cosθ
·
θ
control
67.上述电压矢量us的分量经过park变换转换为旋转的轴系上的两个分量uα、uβ，再经过空间矢量脉宽调制301(svpwm，space vector pulse width modulation)转换为6路pwm波，通过三相逆变器302逆变为三相电流，从而驱动永磁同步电机303。
68.如图3所示，可以根据三相电流传感器测出pmsm实际三相电流i
a
、i
b
和i
c
，经过幅值计算模块304，得到电流幅值i。
69.考虑到，电机再运行的过程中可以等效为电感，因此当激励一定，即在额定电压下，给定u
s
模值与控制角度θ
control
，此时输出变量i为固定值，因此预设电压矢量和预设控制角度与电流幅值之间具备相关性，通过相同的预设电压矢量和预设控制角度控制标准件电机和待测电机工作，能够使得影响电机的电流幅值的参数在于电机的零点值，通过调整待测电机的零点值，使得标准件电机和待测电机的电流幅值相近，即可基于零点值调整量和标准件电机的零点值来确定待测电机的零点值。
70.可以理解的是，通过预设电压矢量和预设控制角度控制待测电机工作的步骤可以和通过预设电压矢量和预设控制角度控制标准件电机工作的步骤相同，在此不做赘述。
71.在一些示例中，获取标准件电机的电流幅值，作为对标电流的步骤包括：采集三相逆变器与标准电机之间的三相电流；基于三相电流值，获取标准件电流幅值，将标准件电流幅值作为对标电流。
72.可以理解的时，通过采集三相电流进一步基于三相电流值即可获取到电流幅值。如图3所示，可以通过三相电流传感器测出三相逆变器实际三相电流i
a
、i
b
和i
c
，经过幅值计算模块，得到电流幅值i。
73.在一些示例中，调整待测电机的零点值，直到待测电机的电流幅值与对标电流值相差小于第一阈值，获取零点值调整量的步骤包括：调整待测电机的零点值；获取待测电机的电流幅值与对标电流值之间的第一差值；在第一差值的绝对值与对标电流值之间的比值小于第一阈值时，停止调整待测电机的零点值，获取零点值调整量。
74.先获取到待测电机的电流幅值与对标电流值之间的第一差值，再获取基于第一差值的绝对值与对标电流值之间的比值，通过比值比对的方式来判定待测电机的电流幅值与
对标电流值之间是否相近或相同，利于计算机或处理器对数据进行处理，使得第一阈值可以以百分数的形式进行设定，大大简化了处理器的处理步骤，同时便于第一阈值的选取。
75.在一些示例中，第一阈值的取值小于或等于3％。
76.第一阈值的取值小于或等于3％，通过该阈值的选取，能够确保能够在标准件电机和待测电机的电流幅值相近或相同的情况下再采集零点值调整量，保障了实际零点值确定的准确性。
77.在一些示例中，基于零点值调整量，确定制待测电机的实际零点值的步骤包括：获取标准件电机的标准件零点值；基于零点值调整量和标准件零点值，确定制待测电机的实际零点值。
78.在标准件电机和待测电机的电流幅值相近或相同的情况下，可以说明待测电机的零点位调整到位，这种情况下，待测电机的实际零点位与标准件电机的零点位具备相关性，因此可以基于零点值调整量和标准件零点值，确定制待测电机的实际零点值。如此设置整个检测过程通过控制变量的方式，来获取待测电机的零点值，使得转子摩擦阻力对零点调校结果不会产生影响在检查过程中同样无需给定子两相通较大的电流，能够避免电机零点调校热量过大，且检测过程中无需人工读取波形，能够大大提高零点调校的检测精度，且易于操作，能够提高零点调校效率。
79.在一些示例中，基于零点值调整量和标准件零点值，确定制待测电机的实际零点值的步骤包括：
80.获取待测电机在预设控制参数的条件下工作的第二电流幅值，将第二电流幅值作为比对电流值；
81.在比对电流大于对标电流的情况下，将标准件零点值和零点值调整量的差值作为实际零点值；
82.在比对电流小于对标电流的情况下，将标准件零点值和零点值调整量的和作为实际零点值。
83.当待测电机的比对电流值大于对标电流的情况下，则应当将标准件零点值和零点值调整量的差值作为实际零点值；当待测电机的比对电流值小于对标电流的情况下，将标准件零点值和零点值调整量的和作为实际零点值，进一步明确了待测电机实际零点值的确定方式，使得待测电机实际零点值的确定更为准确、便捷。
84.如图2所示，在一些示例中，电机零点调校方法的步骤包括：
85.步骤201：判定待测电机是否运行到固定整车工况，若是执行步骤202，若否执行步骤201。在待测电机处于固定整车工况的情况下进行零点调校，能够避免其他干扰项影响待测电机实际零位值的获取，能够大大提高实际零位值获取的准确性，固定整车工况可以为额定电压350
±
1v，5000
±
10r/min。
86.步骤202：响应于待测电机零点调校指令。
87.步骤203：通过预设电压矢量和预设控制角度控制所述待测电机工作。
88.步骤204：判断第一差值的绝对值与对标电流值之间的比值是否大于第一阈值，若是执行步骤205，若否执行步骤210。
89.步骤205：判断调校时长是否超过预设时长，若是执行步骤206，若否执行步骤207。
90.步骤206：生成调校失败指令。可以理解的是，如若调校时长过长则可能说明标准
件电机对应的对标电流值可能有误，这种情况下可以退出零位值调校，而后对对标电流值进行校准后再次进行零位值调校。
91.步骤207：判断待测电机的电流幅值是否小于对标电流，若是执行步骤208，若否执行步骤209。
92.步骤208，将当前零位值增加调整步长。
93.步骤209，将当前零位值减去调整步长。在一些示例中，零位值可以基于旋转变压器进行调节，而旋转变压器具备4096个步长，对应于360
°
，可以理解的是调整步长取值越小则最终实际零点值的后去越精准，而调整步长的取值越大则调校效率越高，在一些示例中调整波长可以为0.1
°
至0.5
°
94.步骤210：基于零点值调整量，确定制待测电机的实际零点值。
95.其中，第一差值位待测电机的电流幅值与所述对标电流值之间的差值。
96.本技术实施例提供的电机零点调校方法，通过相同的预设控制参数控制标准件电机和待测电机工作，而后检测标准件电机的电流幅值以获取对标电流，再调整待测电机的零点值，使得待测电机的电流幅值接近于对标电流在这种情况下基于零点值的调整量来确定待测电机的实际零点值。本技术通过相同的控制参数控制标准件电机和待测电机工作，使得影响电机的电流幅值的参数在于电机的零点值，因此通过调整待测电机的零点值，使得标准件电机和待测电机的电流幅值相近，即可基于零点值调整量和标准件电机的零点值来确定待测电机的零点值，如此设置整个检测过程通过控制变量的方式，来获取待测电机的零点值，使得转子摩擦阻力对零点调校结果不会产生影响在检查过程中同样无需给定子两相通较大的电流，能够避免电机零点调校热量过大，且检测过程中无需人工读取波形，能够大大提高零点调校的检测精度，且易于操作，能够提高零点调校效率。
97.在待测电机的实际零位值准确获取后，能够提高车辆扭矩的控制精度，提高了车辆的平顺性和舒适性。
98.如图4所示，根据本技术实施例的第二方面提出了一种电子设备，包括：存储器401、处理器402以及存储在存储器401中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器402用于执行存储器401中存储的计算机程序时实现上述任一技术方案的电机零点调校方法的步骤。
99.本技术实施例提供的电子设备，因其电子设备实现上述任一技术方案的电机零点调校方法的步骤，因此该电子设备具备电机零点调校方法的全部有益效果，在此不做赘述。
100.如图5所示，根据本技术实施例的第三方面提出了一种计算机可读存储介质501，其上存储有计算机程序502，计算机程序502被处理器执行时实现如上述任一技术方案的电机零点调校方法的步骤。
101.本技术实施例提供的计算机可读存储介质501，因其计算机程序502实现上述任一技术方案的电机零点调校方法的步骤，因此该计算机可读存储介质501具备电机零点调校方法的全部有益效果，在此不做赘述。
102.需要说明的是，在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
103.本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流
程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程流程管理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程流程管理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
104.在一个典型的配置中，设备包括一个或多个处理器(cpu)、存储器和总线。设备还可以包括输入/输出接口、网络接口等。
105.存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(rom)或闪存(flash ram)，存储器包括至少一个存储芯片。存储器是计算机可读介质的示例。
106.计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd
‑
rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
107.还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
108.本领域技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd
‑
rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
109.以上仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。