基于AD2S1200的SBW-PMSM转子位置获取方法

王兆健　张和平　史红菲　袁臣虎

[摘           要]  在线控转向系统实现对永磁同步电机的矢量控制，须获取转子位置。提出基于AD2S1200解码对带有双向励磁的四线旋转变压器的转子位置进行獲取，为电机控制系统提供位置信息，通过实验验证了该方法的可行性，能提高电机转子位置控制的实时性和准确性。

[关    键   词]  线控转向系统;永磁同步电机;转子位置;线旋转变压器

[中图分类号]  TM3                   [文献标志码]  A                      [文章编号]  2096-0603（2018）35-0018-01

永磁同步电机（PMSM）应用于线控转向（SBW）系统，其控制取决于转子位置的检测[1-2]。本文基于AD2S1200对采用双向励磁的四线旋转变压器采集永磁电机转子位置进行检测，从原理上对转子位置获取进行分析，最后验证了该方法的可行性。

一、基于旋转变压器的PMSM转子位置获取原理

线控转向的基本结构如图1所示，四线旋转变压器结构图如图2所示，输入输出电压表示为：

ER1-R2=E0*sinωt

ES3-S1=E0*sinωt*sinθ （1）

ES2-S4=E0*sinωt*cosθ

其中，ER1-R2——原边激励电压;ES3-S1——正弦绕组电压输出;ES2-S4——余弦电压输出;E0——旋转变压器的激励信号幅值;ω——激励信号的角频率，θ——转子和定子之间的夹角。从而有转子转角：

二、基于AD2S1200的旋转变压器解码电路

图3（a）为旋转变压器输出信号调理电路。

图3（b）为频率为3.6V/10KHz的正弦激励信号放大电路。图3（c）为避免旋转变压器单向偏磁的双向励磁电路。

三、实验结果

图4所示为台架实验中AD2S1200输出转子位置波形，满足电机对于转子位置控制实时性和准确性的要求。

四、结论

针对线控转向系统的永磁同步电机的控制，提出基于AD2S1200解码电路设计的四线旋转变压器采集永磁电机转子位置方法，通过双向励磁，减小了系统功耗，降低变压器温升，改善了系统性能，提高电机对转子位置控制的实时性和准确性。

参考文献：

[1]田淳，胡育文.永磁同步电机直接转矩控制系统理论及控制方案的研[J].电工技术学报，2002，17（1）：7-11.

[2]袁臣虎，王岁，刘晓明，等.基于PMSM的EPS电流传感器零点误差在线标定策略研究与调控实现[J].电工技术学报，2018，33（15）.