用于補償旋轉(zhuǎn)變壓器的位置信息誤差的設(shè)備和方法
【專利摘要】一種用于補償旋轉(zhuǎn)變壓器的位置信息誤差的設(shè)備，其包括：旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其配置成根據(jù)旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號估計旋轉(zhuǎn)變壓器位置信息，來產(chǎn)生對應(yīng)的輸出角；以及位置誤差補償學(xué)習(xí)器，其配置成利用上述旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號和上述輸出角來確定上述旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號的對應(yīng)電角速度時的位置誤差分量，并且將上述位置誤差分量換算成電角速度0時的位置誤差分量。上述旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器通過將上述電角速度0時的位置誤差分量反映到上述旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號的位置角和上述輸出角之間的誤差中，來補償上述誤差。
【專利說明】
用于補償旋轉(zhuǎn)變壓器的位置信息誤差的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本公開設(shè)及用于補償旋轉(zhuǎn)變壓器的位置信息誤差的設(shè)備和方法，并且更具體地設(shè) 及用于解決W下問題的用于補償旋轉(zhuǎn)變壓器（resolver)的位置信息誤差的設(shè)備和方法， 要解決的問題是根據(jù)角跟蹤觀測器（AT0:angle tracking observer)特性，位置誤差按每 個速度變化的問題。
【背景技術(shù)】
[0002] 通常，為了電動機諸如永磁同步電動機（PMSM ,permanent ma即et sync虹onous motor)等的準確速度控制，使用在旋轉(zhuǎn)變壓器（即，電動機的轉(zhuǎn)子位置傳感器）中測量的位 置信息。然而，如果在旋轉(zhuǎn)變壓器中測量的位置信息有誤差，則可使用遞歸最小二乘巧LS: recursive least squares)自適應(yīng)濾波器等執(zhí)行補償。一般而言，為了補償旋轉(zhuǎn)變壓器的 位置誤差，常規(guī)方法測量和補償當電動機速度恒定時的位置誤差。
[0003] 旋轉(zhuǎn)變壓器輸出正弦信號和余弦信號作為電動機轉(zhuǎn)子的位置信息，旋轉(zhuǎn)變壓器的 位置信息誤差由旋轉(zhuǎn)變壓器的變壓比的差異、不平衡的激勵信號、不均勻的電感分量、信號 處理電路上的失真等產(chǎn)生，并且也周期性地產(chǎn)生位置信息的誤差分量。
[0004] 旋轉(zhuǎn)變壓器的位置信息的誤差分量可W由具有任意幅值和相位的正弦函數(shù)或余 弦函數(shù)表示。在此，t為時間，并且CO為信號的電角速度。 陽005] 公式1
[0006] 位置誤差N階分量
[0007] =幅值 *cos (N O t-相位）
[000引在此，劃分位置誤差分量的階（腳的基準是基于電角W 0~2 JT為1個周期。作 為示例，當使用四極電動機時，旋轉(zhuǎn)變壓器的位置誤差表現(xiàn)為機械角的第四階分量。由于90 度的機械角對應(yīng)于360度的電角，作為電角，其對應(yīng)于第一階分量。
[0009] 然而，使用將旋轉(zhuǎn)變壓器的正弦信號、余弦信號轉(zhuǎn)換成每個信息的的旋轉(zhuǎn)變壓 器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器（畑C Jesolver to digital converter)忍片或S/W的方案具有用于計算 系統(tǒng)內(nèi)部每個信息的角跟蹤觀測器（ATO)。根據(jù)ATO的特性，旋轉(zhuǎn)變壓器的位置誤差根據(jù)每 個速度改變。根據(jù)ATO的設(shè)計方案和增益特性，可實現(xiàn)各種ATO的頻率響應(yīng)特性，并且ATO 的頻率響應(yīng)特性根據(jù)每個速度改變。
[0010] 實際上，根據(jù)內(nèi)部ATO特性，在由H/W實現(xiàn)的RDC忍片或由S/W等實現(xiàn)的RDC功能 中，由微型計算機識別的旋轉(zhuǎn)變壓器位置誤差根據(jù)每個速度被不同地識別。因此，存在的問 題是W特定速度測量的位置誤差分量不能用于另一速度中的補償。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 因此，為了解決上述問題，本公開的目的在于提供用于補償旋轉(zhuǎn)變壓器的位置信 息誤差的設(shè)備和方法，通過將預(yù)先計算的位置誤差補償結(jié)果輸入到ATO輸入部，針對在由 H/W實現(xiàn)的RDC忍片或由S/W等實現(xiàn)的RDC功能中針對數(shù)字化轉(zhuǎn)換的每個信息，無需按照每 個速度補償位置誤差，也能夠提供準確的輸出角信息。運是因為根據(jù)用于將旋轉(zhuǎn)變壓器的 正弦信號、余弦信號轉(zhuǎn)換成每個信息的ATO特性，旋轉(zhuǎn)變壓器的位置誤差按照每個速度（例 如，信號角速度或轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度）改變。
[0012] 根據(jù)本公開的實施例，一種用于補償旋轉(zhuǎn)變壓器的位置信息誤差的設(shè)備，其包括： 旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其配置成根據(jù)旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號估計旋轉(zhuǎn)變壓器位置信息， 來產(chǎn)生對應(yīng)的輸出角；W及位置誤差補償學(xué)習(xí)器，其配置成利用上述旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號 和上述輸出角來確定上述旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號的對應(yīng)電角速度時的位置誤差分量，并且將 上述位置誤差分量換算成電角速度0時的位置誤差分量，其中上述旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換 器通過將上述電角速度0時的位置誤差分量反映到上述旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號的位置角和 上述輸出角之間的誤差中，來補償上述誤差。
[0013] 上述設(shè)備可W通過基于上述電角速度的值將上述旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號的位置誤 差分量的幅值和相位換算成上述電角速度0時的上述位置誤差分量，并且在上述旋轉(zhuǎn)變壓 器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器中反映上述電角速度0時的位置誤差分量，來消除上述誤差。
[0014] 上述位置誤差補償學(xué)習(xí)器還可W配置成使用映射表執(zhí)行上述位置誤差分量的換 算，在上述映射表中存儲有基于上述電角速度的上述旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號的預(yù)定的映射數(shù) 據(jù)。
[0015] 上述映射數(shù)據(jù)可W包括各電角速度時的上述旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號相對于上述電 角速度0時的旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號的幅值比和相位差。
[0016] 上述位置誤差補償學(xué)習(xí)器還可W配置成使用根據(jù)角跟蹤觀測器（ATO)的頻率響 應(yīng)特性的判讀計算出的對應(yīng)電角速度時的上述旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號相對于上述電角速度0 時的旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號的幅值比和相位差來執(zhí)行上述位置誤差分量的換算。
[0017] 上述位置誤差補償學(xué)習(xí)器可W包括：角速度確定器，其配置成確定上述旋轉(zhuǎn)變壓 器輸出信號的電角速度；位置誤差確定器，其配置成確定包括上述電角速度時的幅值和相 位的N階位置誤差分量，其中N為0或正實數(shù)；W及位置誤差換算計算器，其配置成將上述 N階位置誤差分量計算為對應(yīng)于電角速度0時的N階位置誤差的幅值和相位。
[0018] 上述位置誤差換算計算器還可W配置成使用下列公式將上述N階位置誤差分量 的幅值和相位故換算成上述對應(yīng)于電角速度0時的N階位置誤差的幅值M胃 楠速度0和相位巫漏楠速度0:
[0019]
[0020]
[0021] 其中，^7^〇幅值取,。、.。、^是對應(yīng)電角速度時的上述旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號相對于上述 電角速度0時的旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號的幅值比，并且^4化)相位差是對應(yīng)電角速度時的 上述旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號相對于上述電角速度0時的旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號的相位差。
[0022] 上述旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器可W包括：位置誤差換算器，其配置成產(chǎn)生相對于 上述輸出角的上述電角速度O時的N階位置誤差分量，其中N為O或正實數(shù)；W及角跟蹤觀 測器，其配置成產(chǎn)生上述輸出角，其中針對該輸出角，通過計算上述旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號的 位置角和上述輸出角之間的誤差并從上述誤差減去上述電角速度O時的N階位置誤差分量 來補償上述誤差。
[0023] 上述位置誤差換算器還可W配置成通過上述位置誤差學(xué)習(xí)器的重復(fù)學(xué)習(xí)操作輸 出上述電角速度0時的N階位置誤差分量；并且上述角跟蹤觀測器還配置成產(chǎn)生從上述誤 差減去所有N階位置誤差分量的總值的上述輸出角。
[0024] 另外，根據(jù)本公開的實施例，一種用于補償旋轉(zhuǎn)變壓器的位置信息誤差的方法，其 包括W下步驟：根據(jù)旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號估計旋轉(zhuǎn)變壓器位置信息來產(chǎn)生對應(yīng)的輸出角； 使用上述旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號和上述輸出角來確定上述旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號的對應(yīng)電角 速度時的位置誤差分量；將上述位置誤差分量換算成電角速度0時的位置誤差分量；W及 通過將上述電角速度0時的位置誤差分量反映到上述旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號的位置角和上 述輸出角之間的誤差中，來補償上述誤差。
[00巧]上述方法還可W包括W下步驟：通過基于上述電角速度的值將上述旋轉(zhuǎn)變壓器輸 出信號的位置誤差分量的幅值和相位換算成上述電角速度0時的位置誤差分量，并且反映 上述電角速度0時的位置誤差分量，來消除上述誤差。
[00%] 將上述位置誤差分量換算的步驟還可W包括W下步驟：使用映射表執(zhí)行上述位置 誤差分量的換算，在上述映射表中存儲有基于上述電角速度的上述旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號的 預(yù)定的映射數(shù)據(jù)。
[0027] 上述映射數(shù)據(jù)可W包括各電角速度時的上述旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號相對于上述電 角速度0時的旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號的幅值比和相位差。
[0028] 將上述位置誤差分量換算的步驟還可W包括W下步驟：使用根據(jù)角跟蹤觀測器 (ATO)的頻率響應(yīng)特性的判讀計算出的對應(yīng)電角速度時的上述旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號相對于 上述電角速度0時的旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號的幅值比和相位差來執(zhí)行上述位置誤差分量的 換算。
[0029] 將上述位置誤差分量換算的步驟還可W包括W下步驟：確定上述旋轉(zhuǎn)變壓器輸出 信號的電角速度；確定包括上述電角速度時的幅值和相位的N階位置誤差分量，其中N為0 或正實數(shù)；W及將上述N階位置誤差分量計算為對應(yīng)于電角速度0時的N階位置誤差的幅 值和相位。
[0030] 計算上述N階位置誤差分量的步驟還可W包括W下步驟：使用下列公式將上述N 階位置誤差分量的幅值和相位4,換算成上述對應(yīng)于電角速度0時的N階位置 誤差的幅值M胃。和相位? 漏電角速度0:
[0031]
[0032]
[003引其中，幅值比是對應(yīng)電角速度時的上述旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號相對于上述 電角速度O時的旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號的幅值比，并且位若是對應(yīng)電角速度時的 上述旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號相對于上述電角速度O時的旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號的相位差。
[0034] 補償上述誤差的步驟還可W包括W下步驟：產(chǎn)生相對于上述輸出角的上述電角速 度0時的N階位置誤差分量，其中N為0或正實數(shù)；W及產(chǎn)生上述輸出角，其中針對該輸出 角，通過計算上述旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號的位置角和上述輸出角之間的誤差并從上述誤差減 去上述電角速度0時的N階位置誤差分量來補償上述誤差。
[0035] 上述方法還可W包括W下步驟：通過位置誤差學(xué)習(xí)器的重復(fù)學(xué)習(xí)操作輸出上述電 角速度0時的N階位置誤差分量；W及產(chǎn)生從上述誤差減去所有N階位置誤差分量的總值 的上述輸出角。
[0036] 另外，根據(jù)本公開的實施例，包含用于補償旋轉(zhuǎn)變壓器的位置信息誤差的程序指 令的非暫時性計算機可讀介質(zhì)包括：根據(jù)旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號估計旋轉(zhuǎn)變壓器位置信息來 產(chǎn)生對應(yīng)的輸出角的程序指令；使用上述旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號和上述輸出角來確定上述旋 轉(zhuǎn)變壓器輸出信號的對應(yīng)電角速度時的位置誤差分量的程序指令；將上述位置誤差分量換 算成電角速度0時的位置誤差分量的程序指令；W及通過將上述電角速度0時的位置誤差 分量反映到上述旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號的位置角和上述輸出角之間的誤差中，來補償上述誤 差的程序指令。
[0037] 因此，根據(jù)本公開的用于補償旋轉(zhuǎn)變壓器的位置信息誤差的設(shè)備、方法和計算機 可讀介質(zhì)，通過將預(yù)先計算的位置誤差補償結(jié)果輸入到ATO輸入部，針對在由H/W實現(xiàn)的 RDC忍片或由S/W實現(xiàn)的RDC功能中數(shù)字化轉(zhuǎn)化的每個信息，無需基于每個速度補償位置誤 差，也能夠可提供準確的輸出角信息。
【附圖說明】
[0038] 本公開的上述和其他目的、特征和優(yōu)點從下面的結(jié)合附圖的詳細描述中將更加顯 而易見，其中
[0039] 圖1是說明根據(jù)本公開的實施例的用于補償旋轉(zhuǎn)變壓器的位置信息誤差的設(shè)備 的圖示。
[0040] 圖2是圖1的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器（畑C)的具體方框圖。
[0041] 圖3是說明根據(jù)本公開的實施例的用于補償旋轉(zhuǎn)變壓器的位置信息誤差的設(shè)備 的操作的流程圖。
[0042] 附圖標記說明 陽〇創(chuàng) 10 :旋轉(zhuǎn)變壓器
[0044] 110:映射表
[0045] 122 :位置誤差換算器
[0046] 131 :角速度確定器
[0047] 132 :位置誤差確定器
[0048] 133 :位置誤差換算計算器
【具體實施方式】 W例在下文中，參考附圖將詳細描述本公開。此時，在每個附圖中，如有可能，相同的部 件由相同的附圖標記表示。進一步地，省略對預(yù)先已知的特征和/或配置的詳細描述。在 W下描述中，理解根據(jù)各種實施例的操作所需的部件將優(yōu)先進行說明，省略可模糊描述要 旨的元件的描述。也示意性地示出圖中的一些元件被放大或省略。沒有完全反映每個元件 尺寸的實際尺寸，使得它們并不旨在限制在此由圖中所繪制的元件的相對尺寸和空間分別 規(guī)定的內(nèi)容。
[0050] 在此使用的術(shù)語僅是為描述特定實施例的目的，而并非旨在限制本公開。如本文 所用，除非上下文另外清楚表明，否則單數(shù)形式"一"、"一個"和"該"旨在也包括復(fù)數(shù)形式。 應(yīng)當進一步理解，術(shù)語"包括"和/或"包含"當在本說明書中使用時，其指所述特征、整體、 步驟、操作、元件和/或部件的存在，而不排除一個或多個其他特征、整體、步驟、操作、元 件、部件和/或其群組的存在或添加。如本文所用，術(shù)語"和/或"包括一個或多個相關(guān)聯(lián) 的所列項目的任何或所有組合。
[0051] 此外，應(yīng)當理解，W下方法及其方面中的一個或多個可由至少一個控制器執(zhí)行。術(shù) 語"控制器"可指包括存儲器和處理器的H/W設(shè)備。存儲器配置成存儲程序指令，并且處理 器經(jīng)?？诰幊虉?zhí)行程序指令W實行W下進一步描述的一個或多個過程。
[0052] 另外，本公開的控制器可被實施為包含由處理器、控制器等執(zhí)行的可執(zhí)行程序指 令的計算機可讀介質(zhì)上的非暫時性計算機可讀介質(zhì)。計算機可讀介質(zhì)的示例包括但不限 于ROM、RAM、光盤（CD)-ROM、磁帶、軟盤、閃存驅(qū)動器、智能卡和光數(shù)據(jù)存儲裝置。計算機可 讀記錄介質(zhì)也可分布在聯(lián)網(wǎng)的計算機系統(tǒng)中，使得計算機可讀介質(zhì)W分布方式被存儲和執(zhí) 行，例如通過遠程信息處理服務(wù)器或者控制器局域網(wǎng)（CAN ,controller area network)。
[0053] 現(xiàn)在參考所公開的實施例，圖I是說明根據(jù)本公開的實施例的用于補償旋轉(zhuǎn)變壓 器10的位置信息誤差的設(shè)備100的圖示。如圖1所示，用于補償旋轉(zhuǎn)變壓器10的位置信 息誤差的設(shè)備100包括映射表110、旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器（畑C，Resolver to Digital Convener) 120和位置誤差補償學(xué)習(xí)器130。
[0054] 當從旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器120施加模擬激勵巧XCitation ;勵磁）信號（例 如Ksincot)時，旋轉(zhuǎn)變壓器10根據(jù)電動機諸如永磁同步電動機（PMSM)等的轉(zhuǎn)子位置產(chǎn) 生正弦信號（例如Kcos 0 Sin Ot)和余弦信號（例如Ksine COS Ot),并且由此，旋轉(zhuǎn)變壓 器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器120可計算旋轉(zhuǎn)變壓器位置信息，即轉(zhuǎn)子角信息0~。電動機轉(zhuǎn)子的速度可 根據(jù)電角速度《改變，并且預(yù)定處理器可基于位置信息0'執(zhí)行電動機轉(zhuǎn)子的位置控制。
[0055] 如上所述，正在操作W獲得由旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器120估計的位置信息0 ' 的旋轉(zhuǎn)變壓器10的輸出信號中的位置誤差可由各種階分量組成并且可利用各種方法測 量。然而，與如本公開中的位置誤差測量方法無關(guān)地進行測量的位置誤差分量的總階（腳 的位置誤差分量相對于電角速度《可由公式諸如公式2表示。
[0056] [公式引
[0057] 位置誤差分量
[0058]
[0059] 在此，N是位置誤差分量的階，t是時間，CO是電角速度，Mw是N階位置誤差分量 的幅值的大小，并且3%是N階位置誤差分量的相位。根據(jù)位置誤差分量，階N可不僅是整 數(shù)，還可W是實數(shù)。例如，在六極電動機中，當存在第四階機械角的位置誤差時，在旋轉(zhuǎn)變壓 器10的輸出信號中可W產(chǎn)生第4/6階分量。根據(jù)角跟蹤觀測器（ATO)的設(shè)計特性，幅值Mw 和相位3%是根據(jù)電角速度《改變的分量（例如，參見圖2的121)。 W60] 在本公開中，基于預(yù)先在具體電角速度。gfi中測量的N階位置誤差分量，通過補償 基于電角速度《值改變的幅值Mw和相位O W，可W校正總速度（例如，信號角速度或轉(zhuǎn)子 旋轉(zhuǎn)速度）區(qū)域的位置誤差。
[0061] 基于電角速度《改變的具體電角速度。gfi的N階位置誤差的幅值Mw和相位O ,可 根據(jù)要使用的ATO的頻率響應(yīng)特性計算，基于ATO結(jié)構(gòu)及其增益，ATO的頻率響應(yīng)特性可通 過柏德圖度Ode diagram)的判讀獲得，該N階位置誤差的幅值Mw和相位O W可通過預(yù)先的 測量獲得，并且其可在存儲裝置中存儲和管理為映射表形式。目P，在存儲裝置諸如存儲器、 數(shù)據(jù)庫等中預(yù)先存儲和管理的映射表110中，W電角速度0為基準，預(yù)先計算或測量和準備 目標對應(yīng)具體電角速度O gfi的N階位置誤差的ATO幅值比和ATO相位差的映射數(shù)據(jù)（例 如，參見圖3的SllO)。代替電角速度CO gfi，通過使用頻率化Z單位），可W使用與其對應(yīng)的 ATO幅值比和ATO相位差的映射數(shù)據(jù)。ATO幅值比和ATO相位差，其為針對電角速度0預(yù)先換 算的每個電速度的幅值比和相位差，將由如下所述的心化嗎值比,,WWgg、^咒》相位差6, 表不。
[0062] 在圖1中，位置誤差補償學(xué)習(xí)器130包括角速度確定器131、位置誤差確定器132 和位置誤差換算計算器133。為了使用映射表110,首先，基于正在操作的旋轉(zhuǎn)變壓器10的 輸出信號和由旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器120估計的位置信息0 ~，角速度確定器131確定當 前具體電角速度，并且位置誤差確定器132可確定具體電角速度COgfi時的N階位置 誤差分量（例如，幅值和相位）（例如，參見圖3的S120)。N階位置誤差分量可W表示為公 式3。在此，jWv&i化巾g，換化巾h是具體電角速度《目*S時的N階位置誤差分量的幅值和相 位。 陽06引[公式引 [0064] 游-坤 e C0S(iV啤巧f -知,V坤.賠..）
[00化]通過參考映射表110,位置誤差換算計算器133將上述確定的電角速度CO目和N 階位置誤差分量的幅值和相位)換算成電角速度0時的N階位置誤差 分量，即，如公式4的幅值和相位（M漏電角速度0,巫耐角速度0) (S130)。另夕F，在不使用映射表110 的情況下，通過從如上述待使用的ATO的頻率響應(yīng)特性的判讀計算相對于電角速度0的對 應(yīng)電角速度時的旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號的幅值比和相位差，位置誤差換算計算器133可執(zhí)行 上述換算。
[0066] [公式"
[0067]
[0068]
[0069] 像運樣，由位置誤差換算計算器133計算的電角速度0時的N階位置誤差分量是 指旋轉(zhuǎn)變壓器10和通過ATO 121之前的其他電路的N階位置誤差分量。
[0070] 由位置誤差換算計算器133計算的電角速度0時的N階位置誤差分量存儲在預(yù)定 存儲裝置諸如存儲器等中，該存儲裝置通過位置誤差補償學(xué)習(xí)器130的操作W及傳輸?shù)叫?轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器（RDC) 120的存儲的N階位置誤差分量的數(shù)據(jù)被一致地學(xué)習(xí)、更新和 管理，使得可W校正總速度區(qū)域的位置誤差。
[0071] 圖2是圖1的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器（畑0120的具體方框圖。如圖2所示，畑C 120包括ATO 121和位置誤差換算器122。
[0072] ATO 121可W從作為旋轉(zhuǎn)變壓器10的輸出信號（角信息=0)的正弦信號和余弦 信號計算角信息0~。ATO 121接收輸出角0'的反饋并且校正輸出角0~，W便最小化如 公式5所輸入的旋轉(zhuǎn)變壓器10的輸出信號的位置角0和輸出角0'之間的誤差。 陽〇7引[公式引
[0074] Sin (白）*Cos (白 ~) -Cos (白）*Sin ( 0 ~) = Sin ( 0 - 0 ~) N 0 - 0
[0075] 進一步地，在本公開中，位置誤差換算器122從位置誤差換算計算器133接收輸出 角0 -的電角速度0時的N階位置誤差分量（M麗電角速度0, 電角速度0)并且反饋到ATO m 中（例如，參見圖3的S140)。如果ATO 121的輸出角0 '收斂，由于0 = 0 ~，也可W計 算旋轉(zhuǎn)變壓器10的輸出信號的位置角0的N階位置誤差。根據(jù)位置誤差補償學(xué)習(xí)器130 的重復(fù)學(xué)習(xí)操作，位置誤差換算器122可W計算如公式6的電角速度0時的N階位置誤差 分量，并且將ATO 121的輸出角0'的電角速度0時的總N(N為0或可能的正實數(shù)）階位 置誤差分量相加并且反饋到ATO 121中。
[0076] [公式 6]
[0077]
[0078] 如果ATO 121從位置誤差換算器122接收電角速度0時的N階位置誤差分量，貝U 如公式7，AT0 121計算旋轉(zhuǎn)變壓器10的輸出信號的位置角0和ATO 121的輸出角0'之 間的誤差0 - 0 '并且將對應(yīng)誤差利用公式6的位置誤差消除，使得可W輸出在沒有任何誤 差情況下補償?shù)妮敵鼋? = 0 ~ (例如，參加圖3的S150)。
[0079] [公式 7]
[0080]
[0081] 例如，旋轉(zhuǎn)變壓器10的正弦信號和余弦信號分別與來自合成器212,213中的信號 發(fā)生器211的輸出角0 '的正弦信號Sin 0 '和余弦信號COS 0 '合成，并且合成的信號在 減法器214中相減。在減法器215中再次將減法器214的輸出與來自位置誤差換算器122 的電角速度0時的N階位置誤差分量相減。因此，通過使用控制器216的積分器1/S和比 例器K*用于減法器215的輸出，在沒有任何誤差的情況下補償?shù)妮敵鼋? - 0 '可由比例 積分控制等輸出。
[0082] 一般而言，根據(jù)ATO 121的特性，旋轉(zhuǎn)變壓器10的位置誤差可W是不同的，但是如 在本公開中，在ATO 121中，其被換算并且反映到電角速度O時的位置誤差并且被補償W消 除位置誤差，使得不管ATO特性如何，均能夠補償位置誤差。
[0083] 用于補償旋轉(zhuǎn)變壓器10的位置信息誤差的設(shè)備100的上述部件和功能等可WW H/W、S/W或其組合實施。此外，如果根據(jù)本公開的實施例的上述部件和功能由一個或多個 計算機或（半導(dǎo)體）處理器執(zhí)行，其可實施為由計算機和處理器可讀的記錄介質(zhì)上的由計 算機或處理器可讀的代碼。
[0084] 在上述描述中，已通過具體元件、實施例和附圖描述本公開，其被提供僅用于幫助 全面理解本公開，本公開不限于運些實施例，并且本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，在不脫離本公 開的精神的情況下，本公開可W實施為各種修改和變型。因此，在隨附權(quán)利要求中而不是在 上述描述中敘述了本公開的范圍，并且本公開的等效范圍的所有差異應(yīng)被判讀為包括在本 公開中。
【主權(quán)項】
1. 一種用于補償旋轉(zhuǎn)變壓器的位置信息誤差的設(shè)備，其包括： 旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其配置成根據(jù)旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號估計旋轉(zhuǎn)變壓器位置信 息，來產(chǎn)生對應(yīng)的輸出角；W及 位置誤差補償學(xué)習(xí)器，其配置成利用所述旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號和所述輸出角來確定所 述旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號的對應(yīng)電角速度時的位置誤差分量，并且將所述位置誤差分量換算 成電角速度O時的位置誤差分量， 其中所述旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器通過將所述電角速度O時的位置誤差分量反映到所 述旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號的位置角和所述輸出角之間的誤差中，來補償所述誤差。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于補償旋轉(zhuǎn)變壓器的位置信息誤差的設(shè)備，其中所述設(shè)備 通過基于所述電角速度的值將所述旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號的位置誤差分量的幅值和相位換 算成所述電角速度O時的位置誤差分量，并且在所述旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器中反映所述 電角速度O時的位置誤差分量，來消除所述誤差。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于補償旋轉(zhuǎn)變壓器的位置信息誤差的設(shè)備，其中所述位置 誤差補償學(xué)習(xí)器還配置成使用映射表執(zhí)行所述位置誤差分量的換算，在所述映射表中存儲 有基于所述電角速度的所述旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號的預(yù)定的映射數(shù)據(jù)。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于補償旋轉(zhuǎn)變壓器的位置信息誤差的設(shè)備，其中所述映射 數(shù)據(jù)包括各電角速度時的所述旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號相對于所述電角速度O時的旋轉(zhuǎn)變壓 器輸出信號的幅值比和相位差。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于補償旋轉(zhuǎn)變壓器的位置信息誤差的設(shè)備，其中所述位置 誤差補償學(xué)習(xí)器還配置成使用根據(jù)角跟蹤觀測器（ATO)的頻率響應(yīng)特性的判讀計算出的 對應(yīng)電角速度時的所述旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號相對于所述電角速度0時的旋轉(zhuǎn)變壓器輸出 信號的幅值比和相位差來執(zhí)行所述位置誤差分量的換算。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于補償旋轉(zhuǎn)變壓器的位置信息誤差的設(shè)備，其中所述位置 誤差補償學(xué)習(xí)器包括： 角速度確定器，其配置成確定所述旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號的電角速度； 位置誤差確定器，其配置成確定包括所述電角速度時的幅值和相位的N階位置誤差分 量，其中N為0或正實數(shù)；W及 位置誤差換算計算器，其配置成將所述N階位置誤差分量計算為對應(yīng)于電角速度0時 的N階位置誤差的幅值和相位。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于補償旋轉(zhuǎn)變壓器的位置信息誤差的設(shè)備，其中所述位置 誤差換算計算器還配置成使用下列公式將所述N階位置誤差分量的幅值和相位 於'&AV電6;換算成所述對應(yīng)于電角速度0時的N階位置"1;?$差的幅值M漏電角速度。和相位巫電角速 度0: 其中，是對應(yīng)電角速度時的所述旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號相對于所述電角速度 O時的旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號的幅值比，并且-4了〇相位是對應(yīng)電角速度時的所述旋轉(zhuǎn) 變壓器輸出信號相對于所述電角速度O時的旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號的相位差。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于補償旋轉(zhuǎn)變壓器的位置信息誤差的設(shè)備，其中所述旋轉(zhuǎn) 變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器包括： 位置誤差換算器，其配置成產(chǎn)生相對于所述輸出角的所述電角速度O時的N階位置誤 差分量，其中N為O或正實數(shù)；W及 角跟蹤觀測器，其配置成產(chǎn)生所述輸出角，其中針對該輸出角，通過計算所述旋轉(zhuǎn)變壓 器輸出信號的位置角和所述輸出角之間的誤差并從所述誤差減去所述電角速度O時的N階 位置誤差分量來補償所述誤差。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于補償旋轉(zhuǎn)變壓器的位置信息誤差的設(shè)備，其中所述位置 誤差換算器還配置成通過所述位置誤差學(xué)習(xí)器的重復(fù)學(xué)習(xí)操作輸出所述電角速度O時的N 階位置誤差分量；并且所述角跟蹤觀測器還配置成產(chǎn)生從所述誤差減去所有N階位置誤差 分量的總值的所述輸出角。10. -種用于補償旋轉(zhuǎn)變壓器的位置信息誤差的方法，其包括W下步驟： 根據(jù)旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號估計旋轉(zhuǎn)變壓器位置信息來產(chǎn)生對應(yīng)的輸出角； 使用所述旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號和所述輸出角來確定所述旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號的對應(yīng) 電角速度時的位置誤差分量； 將所述位置誤差分量換算成電角速度0時的位置誤差分量；W及 通過將所述電角速度0時的位置誤差分量反映到所述旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號的位置角 和所述輸出角之間的誤差中，來補償所述誤差。11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的用于補償旋轉(zhuǎn)變壓器的位置信息誤差的方法，其還包括W 下步驟： 通過基于所述電角速度的值將所述旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號的位置誤差分量的幅值和相 位換算成所述電角速度0時的位置誤差分量，并且反映所述電角速度0時的位置誤差分量， 來消除所述誤差。12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的用于補償旋轉(zhuǎn)變壓器的位置信息誤差的方法，其中將所述 位置誤差分量換算的步驟還包括W下步驟： 使用映射表執(zhí)行所述位置誤差分量的換算，在所述映射表中存儲有基于所述電角速度 的所述旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號的預(yù)定的映射數(shù)據(jù)。13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的用于補償旋轉(zhuǎn)變壓器的位置信息誤差的方法，其中所述映 射數(shù)據(jù)包括各電角速度時的所述旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號相對于所述電角速度0時的旋轉(zhuǎn)變 壓器輸出信號的幅值比和相位差。14. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的用于補償旋轉(zhuǎn)變壓器的位置信息誤差的方法，其中將所述 位置誤差分量換算的步驟還包括W下步驟： 使用根據(jù)角跟蹤觀測器（ATO)的頻率響應(yīng)特性的判讀計算出的對應(yīng)電角速度時的所 述旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號相對于所述電角速度0時的旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號的幅值比和相位 差來執(zhí)行所述位置誤差分量的換算。15. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的用于補償旋轉(zhuǎn)變壓器的位置信息誤差的方法，其中將所述 位置誤差分量換算的步驟還包括W下步驟： 確定所述旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號的電角速度； 確定包括所述電角速度時的幅值和相位的N階位置誤差分量，其中N為0或正實數(shù)；W 及 將所述N階位置誤差分量計算為對應(yīng)于電角速度0時的N階位置誤差的幅值和相位。16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的用于補償旋轉(zhuǎn)變壓器的位置信息誤差的方法，其中計算所 述N階位置誤差分量的步驟還包括W下步驟： 使用下列公式將所述N階位置誤差分量的幅值和相位也了換算成所述對 應(yīng)于電角速度0時的N階位置誤差的幅值M胃EyiJJg。和相位胃。：其中， 胃ft 是對應(yīng)電角速度時的所述旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號相對于所述電角速度 0時的旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號的幅值比，并且^ r勸則立蓄。是對應(yīng)電角速度時的所述旋轉(zhuǎn) 變壓器輸出信號相對于所述電角速度0時的旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號的相位差。17. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的用于補償旋轉(zhuǎn)變壓器的位置信息誤差的方法，其中補償所 述誤差的步驟還包括W下步驟： 產(chǎn)生相對于所述輸出角的所述電角速度0時的N階位置誤差分量，其中N為0或正實 數(shù)；化及 產(chǎn)生所述輸出角，其中針對該輸出角，通過計算所述旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號的位置角和 所述輸出角之間的誤差并從所述誤差減去所述電角速度0時的N階位置誤差分量來補償所 述誤差。18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的用于補償旋轉(zhuǎn)變壓器的位置信息誤差的方法，其還包括W 下步驟： 通過位置誤差學(xué)習(xí)器的重復(fù)學(xué)習(xí)操作輸出所述電角速度0時的N階位置誤差分量；W 及 產(chǎn)生從所述誤差減去所有N階位置誤差分量的總值的所述輸出角。
【文檔編號】G01D3/036GK105987710SQ201510093116
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年3月2日
【發(fā)明人】樸柱英, 任亨彬, 梁炳訓(xùn)
【申請人】現(xiàn)代自動車株式會社