永磁同步电机速度检测方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了永磁同步电机速度检测方法，包括以下步骤：获取当前检测周期内接收到的增量编码器输出的脉冲信号数K，检测周期为T；获取上一检测周期内最后接收到脉冲信号到上一检测周期终止的第一时长S

Method and device for detecting speed of permanent magnet synchronous motor

The invention discloses a method for detecting speed of permanent magnet synchronous motor, which comprises the following steps: acquiring pulse signal number K incremental encoder output current detection period received the detection period of T; obtain the detection period in the last received pulse signal to a first time period termination detection S

【技术实现步骤摘要】
永磁同步电机速度检测方法和装置
本专利技术涉及电机速度检测领域，特别涉及永磁同步电机速度检测方法及装置。
技术介绍
永磁同步电机的应用范围很广，用来做速度控制的场景很多，因此速度控制精度是评价电机控制系统的重要指标通常，检测电机转速一般有周期法和频率法两种测量方法。周期法是测量两个脉冲之间的时间，频率法是测量一定时间内检测到的脉冲数。在低转速情况下，周期法检测两个脉冲之间的计数值大小，一般数值较大，因此误差较小；而高转速情况下，周期法检测到两个脉冲之间的计数值比较小，误差就较大。在高速情况下，频率法测量一定时间内检测到的脉冲数，一般脉冲数较大，因此误差较小；而低速情况下，频率法检测到一定时间内的脉冲数较少，误差就比较大。虽然周期法在电机低速情况下精度比较高，而频率法在高速情况下精度比较高，但是相反的情况下，周期法和频率法的测量精度会大大降低，存在误差大的缺陷，不能兼顾电机高速情况和低速情况下的速度检测精度，因此不足以时刻满足电机控制的要求。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供永磁同步电机速度检测方法和装置，其能解决周期法和频率法不能兼顾电机高速情况和低速情况下速度检测精度的问题。本专利技术的目的采用以下技术方案实现：永磁同步电机速度检测方法，包括以下步骤：获取当前检测周期内接收到的增量编码器输出的脉冲信号数K，K不小于0，检测周期的时长为T；获取上一检测周期内最后接收到脉冲信号到上一检测周期终止的第一时长Sn-1以及当前检测周期内最后接收到脉冲信号到当前检测周期终止的第二时长Sn；根据所述检测周期的时长T、第一时长Sn-1以及第二时长Sn计算上一检测周期内最后接收到脉冲信号到当前检测周期内最后接收到脉冲信号的第三时长T0；计算电机的转速v，具体为根据以下计算公式计算得到：其中，K0为电机转动一周增量编码器输出的脉冲信号数。优选的，所述获取当前检测周期内最后接收到脉冲信号到当前检测周期终止的第二时长，具体的包括以下步骤：接收到增量编码器输出的脉冲信号时，高频计时器的时间复位；若电机向一方向转动，则所述高频计时器递增计时；若电机向另一方向转动，则所述高频计时器递减计时；检测周期终止时，获取高频计时器的时间，即为当前检测周期内最后接收到脉冲信号到该检测周期终止的第二时长。优选的，所述检测周期由中断定时器触发和终止，所述检测周期的时长T为中断定时器的预置数与中断时钟频率之比；所述高频计时器的时间Sn具体为：所述高频计时器的寄存器中的值与高频时钟频率之比。优选的，所述获取当前检测周期内接收到的增量编码器输出的脉冲信号数，具体为：所述检测周期开始时，将用于获取所述脉冲信号数的计数器的值置为0，检测周期终止时，所述计数器的值即为所述当前检测周期内接收到的增量编码器输出的脉冲信号数。优选的，所述上一检测周期内最后接收到脉冲信号时到当前检测周期内最后接收到脉冲信号时的时长T0，具体为根据以下计算公式计算得到：若电机向一方向转动，则T0＝T-Sn+Sn-1；若电机向另一方向转动，则T0＝T-Sn-1+Sn。永磁同步电机速度检测装置，包括：计数器，用于获取当前检测周期内接收到的增量编码器输出的脉冲信号数K，K不小于0，检测周期的时长为T；计时模块，用于获取上一检测周期内最后接收到脉冲信号到上一检测周期终止的第一时长Sn-1以及当前检测周期内最后接收到脉冲信号到当前检测周期终止的第二时长Sn；第一计算模块，用于根据所述检测周期的时长T、第一时长Sn-1以及第二时长Sn计算上一检测周期内最后接收到脉冲信号到当前检测周期内最后接收到脉冲信号的第三时长T0；第二计算模块，用于计算电机的转速v，具体为根据以下计算公式计算得到：其中，K0为电机转动一周增量编码器输出的脉冲信号数，T为检测周期的时长。优选的，所述计时模块包括：复位单元，用于接收到增量编码器输出的脉冲信号时，将高频计时器的时间复位；高频计时器，用于若电机向一方向转动，则所述高频计时器递增计时；若电机向另一方向转动，则所述高频计时器递减计时；获取单元，用于检测周期终止时，获取高频计时器的时间。优选的，所述永磁同步电机速度检测装置还包括中断定时器，所述检测周期由所述中断定时器触发和终止，所述检测周期的时长为中断定时器的预置数与中断时钟频率之比；所述高频计时器包括寄存器，所述高频计时器的时间具体为：所述高频计时器的寄存器中的值与高频时钟频率之比。优选的，所述第一计算模块包括：方向判别单元，用于根据电机转向选择第一计算单元或第二计算单元；第一计算单元，用于当电机向一方向转动时，计算第三时长T0，具体计算公式为T0＝T-Sn+Sn-1；第二计算单元，用于当电机另一方向转动时，计算第三时长T0，具体计算公式为T0＝T-Sn-1+Sn。永磁同步电机速度检测装置，包括：处理器以及用于存储处理器可执行的指令的存储器；所述处理器被配置为：获取当前检测周期内接收到的增量编码器输出的脉冲信号数K，K不小于0，检测周期的时长为T；获取上一检测周期内最后接收到脉冲信号到上一检测周期终止的第一时长Sn-1以及当前检测周期内最后接收到脉冲信号到当前检测周期终止的第二时长Sn；根据所述检测周期的时长T、第一时长Sn-1以及第二时长Sn计算上一检测周期内最后接收到脉冲信号到当前检测周期内最后接收到脉冲信号的第三时长T0；计算电机的转速v，具体为根据以下计算公式计算得到：其中，K0为电机转动一周增量编码器输出的脉冲信号数。相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：通过获取上一检测周期内最后接收到脉冲信号到上一检测周期终止的第一时长Sn-1以及当前检测周期内最后接收到脉冲信号到当前检测周期终止的第二时长Sn，精确计算出K个完整的脉冲信号所代表的电机转动角度的精确时间，不受电机高速还是低速运行的影响，能更精确的检测永磁同步电机的速度。本专利技术属于一种改进的频率检测方法。其改进之处在于，不论是低转速还是高转速情况下，脉冲个数对应的时间比较精确。在检测到一定脉冲数以后，对所用时间段进行修正，使其成为真正的对应时间。在这种情况下，由于脉冲数和对应时间都很精确，因此计算出的转速也比较精确。提出了一种既能应用于高速又能应用于低速的准确检测电机转速的方法。附图说明图1是本专利技术实施例一提供的永磁同步电机速度检测方法的流程示意图。图2是本专利技术实施例一提供的永磁同步电机速度检测方法的原理图。图3是图1中获取第二时长Sn的一种实施例的流程示意图。图4是本专利技术实施例二提供的永磁同步电机速度检测装置的结构示意图。图5是图4中计时模块的结构示意图。图6是图4中第一计算模块的结构示意图。图7是本专利技术实施例三提供的永磁同步电机速度检测装置的结构示意图。具体实施方式上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。实施例一：如图1所示的永磁同步电机速度检测方法，包括步骤S101-S104。下面结合图2对永磁同步电机速度检测方法进行描述。永磁同步电机包括增量编码器增量编码器，增量编码器通过检测电机转子转动时，产生的脉冲数量可以反映电机角度的变化。图2中的0、1、K分别表示在该本文档来自技高网...

【技术保护点】
永磁同步电机速度检测方法，其特征在于，包括以下步骤：获取当前检测周期内接收到的增量编码器输出的脉冲信号数K，K不小于0，检测周期的时长为T；获取上一检测周期内最后接收到脉冲信号到上一检测周期终止的第一时长S

【技术特征摘要】
1.永磁同步电机速度检测方法，其特征在于，包括以下步骤：获取当前检测周期内接收到的增量编码器输出的脉冲信号数K，K不小于0，检测周期的时长为T；获取上一检测周期内最后接收到脉冲信号到上一检测周期终止的第一时长Sn-1以及当前检测周期内最后接收到脉冲信号到当前检测周期终止的第二时长Sn；根据所述检测周期的时长T、第一时长Sn-1以及第二时长Sn计算上一检测周期内最后接收到脉冲信号到当前检测周期内最后接收到脉冲信号的第三时长T0；计算电机的转速v，具体为根据以下计算公式计算得到：其中，K0为电机转动一周增量编码器输出的脉冲信号数。2.如权利要求1所述的永磁同步电机速度检测方法，其特征在于：所述获取当前检测周期内最后接收到脉冲信号到当前检测周期终止的第二时长，具体的包括以下步骤：接收到增量编码器输出的脉冲信号时，高频计时器的时间复位；若电机向一方向转动，则所述高频计时器递增计时；若电机向另一方向转动，则所述高频计时器递减计时；检测周期终止时，获取高频计时器的时间，即为当前检测周期内最后接收到脉冲信号到该检测周期终止的第二时长。3.如权利要求2所述的永磁同步电机速度检测方法，其特征在于：所述检测周期由中断定时器触发和终止，所述检测周期的时长T为中断定时器的预置数与中断时钟频率之比；所述高频计时器的时间具体为：所述高频计时器的寄存器中的值与高频时钟频率之比。4.如权利要求1-3中任一项所述的永磁同步电机速度检测方法，其特征在于，所述获取当前检测周期内接收到的增量编码器输出的脉冲信号数，具体为：所述检测周期开始时，将用于获取所述脉冲信号数的计数器的值置为0，检测周期终止时，所述计数器的值即为所述当前检测周期内接收到的增量编码器输出的脉冲信号数。5.如权利要求1-3中任一项所述的永磁同步电机速度检测方法，其特征在于，所述上一检测周期内最后接收到脉冲信号时到当前检测周期内最后接收到脉冲信号时的时长T0，具体为根据以下计算公式计算得到：若电机向一方向转动，则T0＝T-Sn+Sn-1；若电机向另一方向转动，则T0＝T-Sn-1+Sn。6.永磁同步电机速度检测装置，其特征在于，包括：计数器，用于获取当前检测周期内接收到的增量编码器输出的脉冲信号数K，K不小于0，检测周期的时长为T；计时模块，用于获取上一检测周期内最后接收到脉冲信号到上一检测周期终止的第一时长...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊友军，范文华，张礼富，肖建云，
申请(专利权)人：深圳市优必选科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44