一种基于DSP的转速检测方法及系统技术方案

技术编号:15300342 阅读:280 留言:0更新日期:2017-05-12 02:57
本发明专利技术公开了一种基于DSP的转速检测方法及系统,DSP包括用于输出依据被测电机得到的脉冲信号的正交编码单元,该方法包括获取当前时刻之前的所有脉冲信号的总个数MKN,并对MKN与上一计算周期获取的所有脉冲信号的总个数MKN‑1进行做差处理,确定该差值为当前计算周期中脉冲信号的间隔数m;获取当前时刻的脉冲周期的时间TCN及所有脉冲信号的总时间TUN,对TUN与TCN进行做差处理,确定该差值为第MKN个脉冲信号的来临时间TN,对TN与上一计算周期得到的TN‑1进行做差处理,确定该差值为脉冲总周期t,每个脉冲周期以脉冲信号的上升沿为起始点;依据间隔数m和脉冲总周期t计算被测电机的旋转频率。本发明专利技术占用的硬件资源少,且既适用于高速又适用于低速。

Method and system for detecting rotational speed based on DSP

The invention discloses a speed detection method and system based on DSP, including DSP for output based on the measured orthogonal encoding unit motor pulse signal, the method includes obtaining the pulse signal before the current time of all the total number of MKN, and the MKN calculation and acquisition period on all pulse signal the total number of MKN 1 difference, this difference is determined for the current interval M signal pulse in the calculation cycle; obtain pulse cycle at the time of TCN and all the total time pulse signal of TUN, TUN and TCN were different, this difference is determined for the MKN pulse signal is coming time of TN, TN and TN obtained a calculation cycle of 1 difference, this difference is determined as the pulse cycle T, each pulse cycle rising as a starting point to the signal pulse interval and pulse number m basis; The rotation frequency of the motor under test is calculated at the total impulse period T. The invention occupies less hardware resources and is suitable for high speed and low speed.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电机测速
,特别是涉及一种基于DSP的转速检测方法及系统
技术介绍
变频器、伺服驱动器在某些应用场合要求精准控制电机转速,需要采用速度闭环控制方案。在闭环控制系统中,电机转速检测精度的高低成为影响系统控制性能的重要因素。目前对于电机转速检测,通常在电机轴上安装编码器,编码器将电机转速信号转换成两路正交脉冲信号输入到变频器或者伺服驱动器的DSP控制芯片。DSP控制芯片包括正交编码单元(QEP)和脉冲捕获单元(CAP),正交编码单元将两路正交脉冲信号四倍频后输出脉冲信号,以便通过脉冲信号得到脉冲间隔数m,脉冲捕获单元(CAP)可以用来获取脉冲总周期t。然后软件结合被测电机的极对数p及编码器线数Cline,通过以下公式计算电机旋转频率f。f=m*p/(4*t*Cline);其中,式中4为正交编码单元的脉冲倍频系数。现有技术中的转速计算方法主要有M法及T法。M法:通过正交编码单元计算速度检测周期内的脉冲间隔数获得电机转速,即认为公式中的t为软件的速度计算周期,固定不变。速度较低时,因测量时间内的脉冲数变少,误差所占的比例会变大,所以M法适合测量高速。T法:通过脉冲捕获单元测量两个脉冲之间的时间换算成周期,从而得到频率,即认为公式中的m为1。速度较高时,测得的周期较小,误差所占的比例变大,所以理论上T法适合测量低速。M/T法:由于M法、T法存在的各自的优缺点,工程应用中将两者结合形成M/T法即低速采用T法,高速采用M法。但该方法需要占用DSP控制芯片的正交编码单元及脉冲捕获单元,占用的DSP的硬件资源较多。因此,如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于DSP的转速检测方法,在计算转速的过程中只需要用到DSP中的正交编码单元,占用的硬件资源少,在此基础上,能够准确的获得当前计算周期中第MKN脉冲信号来临时的时间点,从而能够准确计算出被测电机的旋转频率和转速,提高了测速精度,且既适用于高速又适用于低速;本专利技术的另一目的是提供一种基于DSP的转速检测系统。为解决上述技术问题,本专利技术提供了一种基于DSP的转速检测方法,所述DSP包括用于输出依据被测电机得到的脉冲信号的正交编码单元,该方法包括:获取当前时刻之前的所有脉冲信号的总个数MKN,并对所述MKN与上一计算周期获取的所有脉冲信号的总个数MKN-1进行做差处理,确定该差值为当前计算周期中脉冲信号的间隔数m,其中,N为不小于2的整数;获取当前时刻的脉冲周期的时间TCN及所有脉冲信号的总时间TUN,对所述TUN与所述TCN进行做差处理,确定该差值为第MKN个脉冲信号的来临时间TN,对所述TN与上一计算周期得到的TN-1进行做差处理,确定该差值为脉冲总周期t,其中,每个所述脉冲周期以所述脉冲信号的上升沿为起始点;依据所述间隔数m和所述脉冲总周期t计算所述被测电机的旋转频率,进而依据所述旋转频率得到所述被测电机的转速。优选地,所述依据所述间隔数m和所述脉冲总周期t计算所述被测电机的旋转频率的过程具体为:将所述间隔数m和所述脉冲总周期t代入频率关系式得到所述被测电机的旋转频率f,其中,所述频率关系式为f=m*p/(4*t*Cline),其中,p为所述被测电机的极对数p,Cline为编码器线数,4为所述正交编码单元的脉冲倍频系数。优选地,当获取到间隔数m1、m2…mN及一一对应的脉冲信号的来临时间T1、T2…TN时,该方法还包括:将mj及m1代入间隔获取关系式,得到j-1个计算周期中的脉冲信号的综合间隔数其中,间隔获取关系式为2≤j≤N;将Tj及T1代入脉冲总周期关系式,得到j-1个计算周期中的综合脉冲总周期其中,所述脉冲总周期关系式为以便依据所述综合间隔数和所述综合脉冲总周期进行后续步骤。优选地,j为N。为解决上述技术问题,本专利技术还提供了一种基于DSP的转速检测系统,所述DSP包括用于输出依据被测电机得到的脉冲信号的正交编码单元,该系统包括:第一间隔数确定单元,用于获取当前时刻之前的所有脉冲信号的总个数MKN,并对所述MKN与上一计算周期获取的所有脉冲信号的总个数MKN-1进行做差处理,确定该差值为当前计算周期中脉冲信号的间隔数m,其中,N为不小于2的整数;第一脉冲总周期确定单元,用于获取当前时刻的脉冲周期的时间TCN及所有脉冲信号的总时间TUN,对所述TUN与所述TCN进行做差处理,确定该差值为第MKN个脉冲信号的来临时间TN,对所述TN与上一计算周期得到的TN-1进行做差处理,确定该差值为脉冲总周期t,其中,每个所述脉冲周期以所述脉冲信号的上升沿为起始点;转速计算单元,用于依据所述间隔数m和所述脉冲总周期t计算所述被测电机的旋转频率,进而依据所述旋转频率得到所述被测电机的转速。优选地,所述依据所述间隔数m和所述脉冲总周期t计算所述被测电机的旋转频率的过程具体为:将所述间隔数m和所述脉冲总周期t代入频率关系式得到所述被测电机的旋转频率f,其中,所述频率关系式为f=m*p/(4*t*Cline),其中,p为所述被测电机的极对数p,Cline为编码器线数,4为所述正交编码单元的脉冲倍频系数。优选地,当获取到间隔数m1、m2…mN及一一对应的脉冲信号的来临时间T1、T2…TN时,该系统还包括:第二间隔数确定单元,用于将mj及m1代入间隔获取关系式,得到j-1个计算周期中的脉冲信号的综合间隔数其中,间隔获取关系式为2≤j≤N;第二脉冲总周期确定单元,用于将Tj及T1代入脉冲总周期关系式,得到j-1个计算周期中的综合脉冲总周期其中,所述脉冲总周期关系式为以便依据所述综合间隔数和所述综合脉冲总周期进行后续步骤。优选地,j为N。本专利技术提供了一种基于DSP的转速检测方法及系统,DSP包括用于输出依据被测电机得到的脉冲信号的正交编码单元,该方法包括获取当前时刻之前的所有脉冲信号的总个数MKN,并对MKN与上一计算周期获取的所有脉冲信号的总个数MKN-1进行做差处理,确定该差值为当前计算周期中脉冲信号的间隔数m,;获取当前时刻的脉冲周期的时间TCN及所有脉冲信号的总时间TUN,对TUN与TCN进行做差处理,确定该差值为第MKN个脉冲信号的来临时间TN,对TN与上一计算周期得到的TN-1进行做差处理,确定该差值为脉冲总周期t,每个脉冲周期以脉冲信号的上升沿为起始点;依据间隔数m和脉冲总周期t计算被测电机的旋转频率,进而依据旋转频率得到被测电机的转速。可见,本专利技术在计算转速的过程中只需要用到DSP中的正交编码单元,占用的硬件资源少,在此基础上,能够准确的获得当前计算周期中第MKN脉冲信号来临时的时间点,从而能够准确计算出被测电机的旋转频率和转速,提高了测速精度,且既适用于高速又适用于低速。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案,下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术提供的一种基于DSP的转速检测方法的过程的流程图;图2为本专利技术提供的一种电机转速检测示意图;图3为本专利技术提供的一种基于DSP的转速检测系统的结构本文档来自技高网
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一种基于DSP的转速检测方法及系统

【技术保护点】
一种基于DSP的转速检测方法,其特征在于,所述DSP包括用于输出依据被测电机得到的脉冲信号的正交编码单元,该方法包括:获取当前时刻之前的所有脉冲信号的总个数MKN,并对所述MKN与上一计算周期获取的所有脉冲信号的总个数MKN‑1进行做差处理,确定该差值为当前计算周期中脉冲信号的间隔数m,其中,N为不小于2的整数;获取当前时刻的脉冲周期的时间TCN及所有脉冲信号的总时间TUN,对所述TUN与所述TCN进行做差处理,确定该差值为第MKN个脉冲信号的来临时间TN,对所述TN与上一计算周期得到的TN‑1进行做差处理,确定该差值为脉冲总周期t,其中,每个所述脉冲周期以所述脉冲信号的上升沿为起始点;依据所述间隔数m和所述脉冲总周期t计算所述被测电机的旋转频率,进而依据所述旋转频率得到所述被测电机的转速。

【技术特征摘要】
1.一种基于DSP的转速检测方法,其特征在于,所述DSP包括用于输出依据被测电机得到的脉冲信号的正交编码单元,该方法包括:获取当前时刻之前的所有脉冲信号的总个数MKN,并对所述MKN与上一计算周期获取的所有脉冲信号的总个数MKN-1进行做差处理,确定该差值为当前计算周期中脉冲信号的间隔数m,其中,N为不小于2的整数;获取当前时刻的脉冲周期的时间TCN及所有脉冲信号的总时间TUN,对所述TUN与所述TCN进行做差处理,确定该差值为第MKN个脉冲信号的来临时间TN,对所述TN与上一计算周期得到的TN-1进行做差处理,确定该差值为脉冲总周期t,其中,每个所述脉冲周期以所述脉冲信号的上升沿为起始点;依据所述间隔数m和所述脉冲总周期t计算所述被测电机的旋转频率,进而依据所述旋转频率得到所述被测电机的转速。2.如权利要求1所述的转速检测方法,其特征在于,所述依据所述间隔数m和所述脉冲总周期t计算所述被测电机的旋转频率的过程具体为:将所述间隔数m和所述脉冲总周期t代入频率关系式得到所述被测电机的旋转频率f,其中,所述频率关系式为f=m*p/(4*t*Cline),其中,p为所述被测电机的极对数p,Cline为编码器线数,4为所述正交编码单元的脉冲倍频系数。3.如权利要求1或2所述的转速检测方法,其特征在于,当获取到间隔数m1、m2…mN及一一对应的脉冲信号的来临时间T1、T2…TN时,该方法还包括:将mj及m1代入间隔获取关系式,得到j-1个计算周期中的脉冲信号的综合间隔数其中,所述间隔获取关系式为2≤j≤N;将Tj及T1代入脉冲总周期关系式,得到j-1个计算周期中的综合脉冲总周期其中,所述脉冲总周期关系式为以便依据所述综合间隔数和所述综合脉冲总周期进行后续步骤。4.如权利要求3所述的转速检测方法,其特征在于,j为N。5.一种基于DSP的转速检测系统,其特征在于,所述DSP包括...

【专利技术属性】
技术研发人员:钟声
申请(专利权)人:深圳市英威腾电气股份有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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