社会直流电机原理图中的电机零位与编码器零位相位补偿方法与装置

的设计与实现

在工业4.0时代，国家重点提升改造制造业和发展高端智能装备。伺服控制系统在自动化和高端智能装备中作为直接执行者，起着举足轻重的作用。永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motors，PMSM)以其高效率、高气隙磁密度、高功率因素、结构紧凑简单、线性响应等优点，已在数控机床、机器人、载人飞船、变频空调等场合得到广泛应用。

为了准确获取伺服电机零位和编码器零位之间的相位关系，本文首先介绍了各种编码器不同的相位对齐方法，这些方法以手动对齐为主，对齐基本步骤为：（1）向电机任意两相直接通入直流电，使电机转子锁定在固定位置；（2）人工一边手动调节编码器与电机转子的相对位置，一边通过调试工具，如示波器，可以显示编码器反馈数据的设备，观察编码器零位标志，当零位标志出现在调试工具上时，将编码器转轴固定在電機轉子上，完成相位對齊。

然而，这种人工找寻和校准零位十分费力，而且影响相关联的一个致命缺陷是它们不保证数据正确写入EEPROM中。在现有的调零装置中，没有验证前后的信号是否正确，也没有对校正结果进行验证。本文旨在完善绝对式编码器电子机械系统中的电機零位与编碼器零位的相位补偿方法，以确保整个过程都是正确无误的。

本文提出了一种新的补偿角度计算方法，该方法包括以下几个关键步骤：（S1）上电初始化；（S2）按顺序将電機锁定到電機a相、b相和c三次；每次将電機轉子锁定到指定位置后，加延迟一定时间记录绝对式編碼器上传位置值，并计算该绝対式編碼器上传位置值所代表之角度，即测量角度。（S3）根据公式=+計算補償角度；最後通過求平均值获得最终补偿角度。在计算补偿角度时需考虑周期值均值的问题。（S4）使用获得的补偿角度进行测试运行；当测试运行未出现错误报警后进入烧写参数阶段。（S5）将最终得出的参数烧写至EEPROM中，并回读比较以保证数据读写正确。