用于控制平面驱动系统的方法及平面驱动系统与流程

技术特征：
1.一种用于控制平面驱动系统(200)的方法(100)，其中，所述平面驱动系统(200)包括至少一个控制单元(201)、定子模块(300)和转子(400)，其中，所述定子模块(300)包括多个可通电的定子导体(309)，以用于产生用于电控制转子(400)的定子磁场，其中，转子(400)具有用于生成转子磁场的磁体组件(401)，其中，通过定子磁场和转子磁场能够实现在转子(400)和定子模块(300)之间的磁性耦合，其中，定子模块(300)为了确定转子(400)的位置而包括具有多个磁场传感器(501)的传感器模块(500)，其中，磁场传感器(501)以二维布置方式布置在定子模块(300)上，并且其中，每个磁场传感器(501)被设置成，针对在二维布置方式中的空间区域(502)来确定转子磁场，所述方法包括：在第一定子磁场确定步骤(101)中，针对多个不同的励磁电流以及针对磁场传感器(501)的二维布置方式中的多个空间区域(502)来确定定子磁场的多个值；在定子磁场生成步骤(103)中，通过将相应的励磁电流施加到相应的定子导体(309)上来生成至少一个定子磁场，以用于电控制转子(400)；在总磁场确定步骤(105)中，针对传感器模块(500)的多个空间区域(502)通过多个磁场传感器(501)来确定总磁场的多个测量值，以用于测定转子(400)的位置，其中，所述总磁场包括多个定子磁场和转子磁场的叠加；在补偿步骤(107)中，补偿定子磁场对由磁场传感器(501)确定的总磁场的测量值的贡献并且生成由相应的磁场传感器(501)针对相应的空间区域(502)所确定的转子磁场的测量值，其中所述补偿包括从由磁场传感器(501)所确定的总磁场的测量值减去针对励磁电流所确定的定子磁场的值；和在位置确定步骤(109)中，基于所生成的转子磁场的测量值来测定转子(400)的位置。2.根据权利要求1所述的方法(100)，其中，在第一定子磁场确定步骤(101)中，通过对所述传感器模块(500)的多个磁场传感器(501)的多次测量来执行定子磁场的值的确定。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法(100)，其中，在总磁场确定步骤(105)中，针对每个磁场传感器(501)确定总磁场的至少一个测量值；和其中，在所述补偿步骤(107)中，针对每个磁场传感器(501)来补偿所述定子磁场对总磁场的测量值的贡献，并且其中，针对每个磁场传感器(501)，针对相应的磁场传感器(501)的空间区域(502)来生成转子磁场的至少一个测量值。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法(100)，其中，所述第一定子磁场确定步骤(101)包括：在模型确定步骤(111)中确定在定子导体(309)的励磁电流和定子磁场之间的相关性的模型描述；其中，补偿步骤(107)包括：基于定子导体(309)的励磁电流和定子磁场之间的相关性的所确定的模型描述，针对任意的励磁电流来补偿定子磁场对由磁场传感器(501)所确定的总磁场的测量值的贡献。5.根据权利要求4所述的方法(100)，其中，在模型确定步骤(111)中，针对每个定子导体(309)确定施加在相应的定子导体(309)上的励磁电流和由相应的定子导体(309)产生的定子磁场之间的相关性的单独的模型描述，并且其中，在补偿步骤(107)中，针对每个磁场传感器(501)基于所创建的模型来补偿定子磁场对总磁场的由相应的磁场传感器(501)所确定的测量值的贡献，并且确定转子磁场的测量值。
6.根据权利要求4或5所述的方法(100)，其中，在模型确定步骤(111)中，施加在相应的定子导体(309)上的励磁电流和由相应的定子导体(309)产生的定子磁场之间的相关性的模型描述包括相应地经过训练的神经网络，其中，相应地经过训练的神经网络被设置用于，针对任意的定子导体(309)并且针对任意的磁场传感器(501)的任意的空间区域(502)的任意的励磁电流来确定相应的定子磁场的值。7.根据权利要求4、5或6所述的方法(100)，其中，所述补偿步骤(107)中的补偿通过相应地经过训练的神经网络来执行，其中，相应地经过训练的神经网络被设置用于，针对每个磁场传感器(501)来补偿所述定子磁场对所述总磁场的由相应的磁场传感器(501)所确定的测量值的贡献，并且确定所述转子磁场的测量值。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法(100)，还包括：在校准步骤(113)中校准定子导体(309)。9.根据权利要求8所述的方法(100)，其中，所述校准步骤(113)包括：在目标定子磁场确定步骤(115)中，针对多个定子导体(309)的多个目标励磁电流来确定多个目标定子磁场，其中，定子导体(309)的目标定子磁场对应于理想的基准导体的磁场，所述理想的基准导体具有与用于相应的目标励磁电流的相应的定子导体(309)相同的参数；在生成步骤(117)中，基于目标励磁电流来生成所述定子导体(309)的真实的定子磁场，其中，定子导体(309)的真实的定子磁场是通过相应的定子导体(309)针对相应的目标励磁电流所生成的磁场；在第二定子磁场确定步骤(119)中，针对多个定子导体(309)的目标励磁电流来确定真实的定子磁场的值；在对应步骤(121)中，针对多个定子导体(309)来定义在目标励磁电流和相应的真实的定子磁场之间的对应关系；和在励磁电流确定步骤(123)中，针对多个定子导体(309)基于对应关系来确定真实的励磁电流，其中，定子导体(309)的真实的励磁电流相应于目标励磁电流，针对该目标励磁电流，相应的定子导体(309)产生相应的真实的定子磁场。10.根据权利要求9所述的方法(100)，其中，在第二定子磁场确定步骤(119)中通过对所述传感器模块(500)的多个磁场传感器(501)的多个测量来执行对真实的定子磁场的值的确定。11.根据前述权利要求中任一项所述的方法(100)，此外包括：在传感器校准步骤(125)中校准所述磁场传感器(501)。12.根据权利要求11所述的方法(100)，其中，所述传感器校准步骤(125)包括：在第一基准磁场生成步骤(127)中生成第一基准磁场，其中，针对定子模块(300)的多个空间区域(502)，第一基准磁场的值是已知的；在第一基准磁场确定步骤(129)中，通过多个磁场传感器(501)针对定子模块(300)的多个空间区域(502)来测定基准磁场的测量值；在偏差确定步骤(131)中，针对多个磁场传感器(501)测定由所述磁场传感器(501)测定的基准磁场的测量值与相应的空间区域(502)中的基准磁场的已知值的偏差；在第一校正步骤(133)中基于所测定的偏差来校正由磁场传感器(501)测定的总磁场
和/或转子磁场和/或定子磁场的测量值。13.根据前述权利要求11或12中任一项所述的方法(100)，其中，所述传感器校准步骤(125)还包括：在温度确定步骤(135)中测定定子模块(300)的多个不同的温度；在第二基准磁场生成步骤(137)中生成第二基准磁场，其中，第二基准磁场的值针对多个空间区域(502)是已知的；在第二基准磁场确定步骤(139)中，通过多个磁场传感器(501)针对多个温度和多个空间区域(502)来测定第二基准磁场的多个测量值；在相关性确定步骤(141)中基于第二基准磁场的值测定第二基准磁场的通过磁场传感器(501)确定的测量值的温度相关性；和在第二校正步骤(143)中，基于所测定的温度相关性校正总磁场和/或转子磁场和/或定子磁场的通过磁场传感器(501)测定的测量值。14.根据前述权利要求11至13中任一项所述的方法(100)，其中，第一基准磁场和/或第二基准磁场是转子(400)的转子磁场或定子模块(300)的定子磁场。15.一种平面驱动系统(200)，包括至少一个控制单元(201)、定子模块(300)和转子(400)，其中，控制单元通过至少一个数据连接与所述定子模块(300)连接，其中，所述定子模块(300)包括多个可通电的定子导体(309)，所述定子导体用于产生用于电控制转子(400)的定子磁场，其中，所述转子(400)具有用于生成转子磁场的磁体组件(401)，其中，通过所述定子磁场和所述转子磁场能够实现所述转子(400)和所述定子模块(300)之间的磁性耦合，其中，所述定子模块(300)为了确定所述转子(400)的位置而具有传感器模块(500)，所述传感器模块具有多个磁场传感器(501)，其中，所述磁场传感器(501)以二维布置方式布置在所述定子模块(300)上，其中，每个传感器(501)设置用于，针对二维布置方式中的空间区域(502)确定转子磁场，并且其中，控制单元设置用于实施根据前述权利要求1至14中任一项所述的方法(100)。

技术总结
本发明涉及一种用于控制平面驱动系统(200)的方法(100)，该方法包括：在第一定子磁场确定步骤(101)中，针对多个不同的励磁电流以及针对磁场传感器(501)的二维布置方式中的多个空间区域(502)确定定子磁场的多个值；在定子磁场生成步骤(103)中，通过将相应的励磁电流施加到相应的定子导体(309)上来生成至少一个定子磁场，以用于电控制转子(400)；在总磁场确定步骤(105)中，针对传感器模块(500)的多个空间区域(502)通过多个磁场传感器(501)来确定总磁场的多个测量值，以用于测定转子(400)的位置；在补偿步骤(107)中，补偿定子磁场对由磁场传感器(501)确定的总磁场的测量值的贡献并且生成由相应的磁场传感器(501)针对相应的空间区域(502)确定的转子磁场的测量值；和在位置确定步骤(109)中，基于所生成的转子磁场的测量值来测定转子(400)的位置。本发明还涉及一种平面驱动系统(200)。明还涉及一种平面驱动系统(200)。明还涉及一种平面驱动系统(200)。


技术研发人员：基尔
受保护的技术使用者：倍福自动化有限公司
技术研发日：2021.03.17
技术公布日：2022/11/15