一种电机的PWM波处理方法、电机控制板、电机及电机系统技术方案

本发明专利技术提供一种电机的PWM波处理方法，包括：寄存器捕获并存放上位机发送的PWM波；处理器检测当前矢量控制程序是否执行完毕；若执行完毕，则处理器检测寄存器中是否存在可计算的PWM波；若存在，则处理器提取寄存器中可计算的PWM波进行计算，以实现对电机转速的控制。此外，本发明专利技术还提供一种电机控制板、电机及电机系统。通过上述电机的PWM波处理方法、电机控制板、电机及电机系统，采用寄存器来捕获上位机发送的PWM波，用硬件实现了一部分软件的工作，不再需要反复打断处理器执行的矢量控制程序，保证了系统实时性以及PWM波的计算精度，还提高了整个系统的性价比。高了整个系统的性价比。高了整个系统的性价比。

【技术实现步骤摘要】
一种电机的PWM波处理方法、电机控制板、电机及电机系统


[0001]本专利技术涉及电机
，尤其涉及一种电机的PWM波处理方法、电机控制板、电机及电机系统。

技术介绍

[0002]在电机控制中，上位机和下位机(电机控制板)有两种常用的通信方式，一种是串口通信另一种是PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)通信，上位机通过改变发送的PWM波的周期和占空比来设定不同的电机转速。而电机控制板需要捕获上位机发送的PWM波，然后再进行计算。
[0003]但是对于存在矢量控制的电机，捕获时需要电机控制板上的处理器发出相应指令，而处理器发出指令会中断此时正在执行的矢量控制程序，当PWM波的频率很高时，会导致矢量控制程序被频繁打断，从而造成系统实时性不高的问题；若等待矢量控制程序执行完毕再捕获PWM波，此时PWM波的有效边沿已经错过，后续对于PWM波的计算会造成较大误差，影响精度。现有技术中通常选择降低PWM波的频率或者提高处理器的运算能力从而使执行矢量控制程序所需要的时间缩短，然而降低PWM波的频率相当于放弃掉高频的PWM波，会导致应用范围受限，提高处理器的性能会大幅增加成本。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中所存在的不足，本专利技术提供一种电机的PWM波处理方法、电机控制板、电机及电机系统。
[0005]第一方面，在一个实施例中，本专利技术提供一种电机的PWM波处理方法，包括：
[0006]寄存器捕获并存放上位机发送的PWM波；
[0007]处理器检测当前矢量控制程序是否执行完毕；
[0008]若执行完毕，则处理器检测寄存器中是否存在可计算的PWM波；
[0009]若存在，则处理器提取寄存器中可计算的PWM波进行计算，以实现对电机转速的控制。
[0010]在一个实施例中，寄存器捕获并存放上位机发送的PWM波，包括：
[0011]寄存器根据时钟信号进行计数；
[0012]寄存器将PWM波的特征点对应的计数值依次进行记录。
[0013]在一个实施例中，寄存器将PWM波特征点的计数值进行记录存放，包括：
[0014]寄存器记录若干个周期PWM波的计数值后计数归零，寄存器能够记录的最大记录容量为若干个周期PWM波的计数值的整数倍，然后再记录接下来的若干个周期PWM的计数值。
[0015]在一个实施例中，若干个周期为一个周期。
[0016]在一个实施例中，特征点包括高电平结束点和低电平结束点。
[0017]在一个实施例中，处理器检测寄存器中是否存在可计算的PWM波，包括：
[0018]处理器检测寄存器中是否存在至少一个完整周期的PWM波。
[0019]在一个实施例中，处理器提取寄存器中可计算的PWM波进行计算，包括：
[0020]处理器根据提取的PWM波得到该PWM波对应的占空比和周期；
[0021]处理器根据占空比和周期得到该PWM波对应的目标转速。
[0022]第二方面，在一个实施例中，本专利技术提供一种电机控制板，包括寄存器和处理器；
[0023]寄存器用于捕获并存放上位机发送的PWM波；
[0024]处理器用于检测当前矢量控制程序是否执行完毕，若执行完毕，则检测寄存器中是否存在可计算的PWM波，若存在，则提取寄存器中可计算的PWM波进行计算，以实现对电机转速的控制。
[0025]第三方面，在一个实施例中，本专利技术提供一种电机，包括电机本体，还包括上述的电机控制板，电机本体和电机控制板电性连接；
[0026]电机本体用于在电机控制板的控制下以目标转速运行。
[0027]第四方面，在一个实施例中，本专利技术提供一种电机系统，包括上位机，还包括上述电机，上位机和电机控制板电性连接；
[0028]电机控制板用于根据上位机发送的PWM波控制电机本体以目标转速运行。
[0029]通过上述电机的PWM波处理方法、电机控制板、电机及电机系统，采用寄存器来捕获上位机发送的PWM波，用硬件实现了一部分软件的工作，不再需要反复打断处理器执行的矢量控制程序，保证了系统实时性以及PWM波的计算精度，还提高了整个系统的性价比。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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。
[0031]其中：
[0032]图1为本专利技术一个实施例中电机的PWM波处理方法的流程示意图；
[0033]图2为本专利技术一个实施例中寄存器捕获PWM波的具体流程示意图；
[0034]图3为本专利技术一个实施例中电机控制板的结构示意图；
[0035]图4为本专利技术一个实施例中电机的结构示意图；
[0036]图5为本专利技术一个实施例中电机系统的结构示意图。
具体实施方式
[0037]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0038]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0039]第一方面，如图1所示，在一个实施例中，本专利技术提供一种电机的PWM波处理方法，包括：
[0040]步骤102，寄存器捕获并存放上位机发送的PWM波。
[0041]其中，PWM是指脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation)，而PWM波则是指通过脉冲宽度调制得到的以脉冲形式输出的信号。寄存器能够检测当前是否存在有效电平边沿到来，并且在检测到存在有效电平边沿到来时自动捕获并记录对应的数据，无需通过处理器额外发出相应指令。
[0042]步骤104，处理器检测当前矢量控制程序是否执行完毕。
[0043]其中，矢量控制程序是指将电机的定子电流矢量分解为产生磁场的电流分量(励磁电流)和产生转矩的电流分量(转矩电流)分别加以控制，而矢量控制程序通常也是以定子电流对应信号的周期进行计算，即每个周期执行一次矢量控制程序，而对于上述PWM波的捕获通过也是以该PWM波对应的信号周期进行，因此当PWM波的频率过高时，采用传统方案中处理器发出相应指令来实现捕获会导致矢量控制程序被频繁打断，造成破坏性影响。
[0044]步骤106，若执行完毕，则处理器检测寄存器中是否存在可计算的PWM波。
[0045]其中，检测是否存在可计算的PWM波包括检测存放的PWM波对应的长度是否符合计算要求以及检测存放的PWM波对应的数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电机的PWM波处理方法，其特征在于，包括：寄存器捕获并存放上位机发送的PWM波；处理器检测当前矢量控制程序是否执行完毕；若执行完毕，则所述处理器检测所述寄存器中是否存在可计算的PWM波；若存在，则所述处理器提取所述寄存器中可计算的PWM波进行计算，以实现对电机转速的控制。2.根据权利要求1所述的电机的PWM波处理方法，其特征在于，所述寄存器捕获并存放上位机发送的PWM波，包括：所述寄存器根据时钟信号进行计数；所述寄存器将PWM波的特征点对应的计数值依次进行记录。3.根据权利要求2所述的电机的PWM波处理方法，其特征在于，所述寄存器将PWM波特征点的计数值进行记录存放，包括：所述寄存器记录若干个周期PWM波的计数值后计数归零，所述寄存器能够记录的最大记录容量为所述若干个周期PWM波的计数值的整数倍，然后再记录接下来的所述若干个周期PWM的计数值。4.根据权利要求3所述的电机的PWM波处理方法，其特征在于，所述若干个周期为一个周期。5.根据权利要求2所述的电机的PWM波处理方法，其特征在于，所述特征点包括高电平结束点和低电平结束点。6.根据权利要求1所述的电机的PWM波处理方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟成保，苗小雨，李振华，陈晓，杨勇，周彦，柳泽宇，
申请(专利权)人：四川中微芯成科技有限公司，
类型：发明
国别省市：