一种马达转速检测方法技术

本发明专利技术涉及马达技术领域。本发明专利技术公开了一种马达转速检测方法，对马达进行脉冲供电和停止脉冲供电的交替方式驱动控制，包括步骤：S1，对停止脉冲供电期间的马达两端产生的电动势进行AD采样，进入步骤S2；S2，对步骤S1获得的AD采样值进行限幅滤波处理，如果符合限幅滤波，则将该AD采样值放入数组A中，否则放弃该AD采样值；返回步骤S1，直至数组A取满，进入步骤S3；S3，取出数组A中的最大值放入数组B中，舍弃数组A的其余数值，返回步骤S1，直至数组B取满，进入步骤S4；S4，对数组B中的数值进行中位值平均滤波处理得到最终数值，此最终数值即为马达转速的表征量。本发明专利技术无需额外的传感器，不会影响装配空间，成本低，检测精度高，响应速度快。

Motor speed detecting method

The invention relates to the technical field of motors. The invention discloses a motor speed detection method, pulse power supply and stop pulse power supply alternating drive control, the motor comprises the following steps: S1, electromotive force of the motor to stop at the two ends of the pulse power supply during the AD sampling, in step S2; step S1 on S2, AD obtained by sampling value limit a filter, if the limiting filter, the AD sampling values in the array A, or give up the AD sampling value; return to step S1, until the A array is full, step into the S3; S3, remove the maximum value in the A array into an array of B, drop the other numerical array A, return step S1, until B into the full array, S4, step S4; on average filtering to obtain the final numerical values of an array in B, this is the final numerical characterization of motor speed. The invention does not need an additional sensor, does not affect the assembly space, has low cost, high detection accuracy and fast response speed.

【技术实现步骤摘要】
一种马达转速检测方法
本专利技术属于马达
，具体地涉及一种马达转速检测方法。
技术介绍
直流有刷电机转速控制的基础为马达转速的检测，目前常用的马达转速检测技术主要有以下几种方式：采用霍尔信号和光电传感器进行转速的检测，这两种方式都需要额外的传感器，不仅影响装配空间，而且增加硬件成本。另一种方式是检测电机的工作电压和电流，但是因为电机工作中的电流和电压杂波很大，并且计算量大，实现精准控制的难度太高。中国公开专利：CN101098118A，公开了一种直流拖动系统的转速控制方法及其控制电路，该专利公开了一种利用驱动电机在非脉冲供电期间取驱动电机电枢的旋转反电动势进行转速控制的方法，其不足之处在于此专利采用了硬件电路实现脉冲的时序控制和电压保持器进行电动势的判断和比较，此专利不仅使用的器件多，成本高昂，而且整个方案只能做到单一的转速控制，无法灵活实现多种的转速检测和控制，并且硬件的采样精度低，转速变化的反馈慢，负载变化时电机转速的控制上很难实现快速响应。
技术实现思路
本专利技术目的在于为解决上述问题而提供一种无需额外的传感器，不会影响装配空间，成本低，检测精度高，响应速度快的马达转速检测方法。为此，本专利技术公开了一种马达转速检测方法，对马达进行脉冲供电和停止脉冲供电的交替方式驱动控制，包括如下步骤：S1，对停止脉冲供电期间的马达两端产生的电动势进行AD采样，进入步骤S2；S2，对步骤S1获得的AD采样值进行限幅滤波处理，如果符合限幅滤波，则将该AD采样值放入数组A中，否则放弃该AD采样值；返回步骤S1，直至数组A取满，进入步骤S3；S3，取出数组A中的最大值放入数组B中，舍弃数组A的其余数值，返回步骤S1，直至数组B取满，进入步骤S4；S4，对数组B中的数值进行中位值平均滤波处理得到最终数值，此最终数值即为马达转速的表征量。进一步的，步骤S3中还包括在舍弃数组A的其余数值后对数组A进行数据清除的步骤。进一步的，所述对马达进行脉冲供电和停止脉冲供电的交替方式驱动控制具体为：电源通过电子开关对马达进行脉冲供电和停止脉冲供电交替相结合的方式驱动控制。更进一步的，所述停止脉冲供电的时长满足马达的转速基本没有下降。进一步的，所述步骤S3具体为：对步骤S1获得的AD采样值与前两个AD采样值做比较，如果与前两个AD采样值的差值的绝对值小于设定值，则此AD采样值为有效值，放入数组A中，反之，此AD采样值为是无效值或干扰值，舍弃；返回步骤S1；直至数组A取满，进入步骤S3。更进一步的，所述数组A的数值的个数为8个。进一步的，所述设定值为3。进一步的，所述步骤S4具体为：去掉数组B中的最大值和最小值，将数组B中的其余数值求和取平均，得到转速所对应的最终数值。更进一步的，所述数组B的数值的个数为6个。进一步的，每个数组A中的所有数值对应于一个停止脉冲供电的期间，每个数值B中的所有数值对应于多个停止脉冲供电的期间。本专利技术的有益技术效果：本专利技术通过检测马达在停止脉冲供电期间产生的电动势，而获得相应的马达转速，实现马达转速的检测，无需额外的传感器，不会影响装配空间，成本低，且计算量小，检测精度高，可以灵活实现多种的转速检测和控制，转速变化的反馈快，负载变化时电机转速的控制上可以实现快速响应。附图说明图1为本专利技术具体实施例的方法流程图；图2为本专利技术具体实施例的一个停止脉冲供电期间的马达两端的电动势波形图。具体实施方式现结合附图和具体实施方式对本专利技术进一步说明。如图1所示，一种马达转速检测方法，首先对马达进行脉冲供电和停止脉冲供电的交替方式驱动控制。具体的，电源通过MOS管（当然也可以是其它电子开关）对马达进行脉冲供电和停止脉冲供电交替相结合的方式控制。脉冲供电期间负责马达的有效驱动和转速控制，停止脉冲供电期间，马达因为惯性会继续转动，利用电机转动会发电原理，在马达两端产生电动势，而且只要停止脉冲供电的时长选择合适，此时马达不会因为停止脉冲供电，而转速下降或变化。本具体实施例中，脉冲供电采用16KHZ的PWM驱动，控制总周期为32ms，即脉冲供电时长30ms，停止脉冲供电时长2ms交替结合，当然，在其它实施例中，脉冲供电时长和停止脉冲供电时长可以根据实际情况进行选择，只要保证脉冲供电期间，马达转速基本没有下降或变化即可，此是本领域技术人员可以轻易实现的，不再详细说明。包括如下步骤：S1，对停止脉冲供电期间的马达两端产生的电动势进行AD采样，进入步骤S2。具体的，采用单片机通过AD口对停止脉冲供电时的马达两端产生的电动势进行AD采样。S2，对步骤S1获得的AD采样值进行限幅滤波处理，如果符合限幅滤波，则将该AD采样值放入数组A中，否则放弃该AD采样值；返回步骤S1，直至数组A取满，进入步骤S3。具体的，对步骤S1获得的AD采样值与前两个AD采样值做比较（如果是首次采样，则前两个AD采样值为0），如果与前两个AD采样值的差值的绝对值小于设定值（本具体实施例中，设定值优选为3），则此AD采样值为有效值，放入数组A中，反之，此AD采样值为是无效值或干扰值，舍弃。无论此采样值是否有效，都作为下一个AD采样值的前一个AD采样值进行做比较。本具体实施例中，数组A的数值的个数为8个，即取到8个有效的AD采样值后，进入步骤S3。当然，在其它实施例中，数组A的数值的个数可以根据实际需要进行选择。由于马达产生的电动势波形非常杂乱，经过此滤波后可以滤出相对平缓和稳定的AD采样值。S3，取出数组A的最大值放入数组B中，舍弃数组A的其余数值，返回步骤S1，直至数组B取满，进入步骤S4。本具体实施例中，优选每个数组A中的所有数值对应于一个停止脉冲供电的期间，即一个停止脉冲供电的期间只取到一个数值进入数组B中。S4，对数组B中的数值进行中位值平均滤波处理得到最终数值，此最终数值即为马达转速的表征量。具体的，本实施例中，数组B的数值的个数为6个，当然，在其它实施例中，数组B的数值的个数可以根据实际需要进行选择，去掉数组B中的最大值和最小值，将数组B中的其余4个数值求和取平均，即得到转速所对应的最终数值，完成马达转速检测。进一步的，步骤S3中还包括在舍弃数组A的其余数值后对数组A进行数据清除的步骤。停止脉冲供电期间，马达两端产生的电动势因为是发电机原理产生的，而且带负载的原因，所以波形很杂乱，如图2所示，整个停止脉冲供电期间中并不是所有的采样数值都是可以真实反馈转速的电动势，如图中的B、C和D即为干扰值，所以需要先滤出整个停止脉冲供电期间内比较平缓的部分，如图中A部分，才是可以真实反馈转速的电动势，因此采用步骤S2的滤波处理，并且在这个平缓的时间内，需要取出电动势的最大值，所以采用了步骤S3的滤波处理，单个停止脉冲供电期间内的稳定且最大电动势（即经过以上两个步骤处理后的值）也不能直接代表马达的实际转速信息，需要经过步骤S4的滤波处理，才能得到有效转速信息。以上3个步骤的滤波处理存在紧密连接且无法随意组合。尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本专利技术，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本专利技术的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本专利技术做出各种变化，均为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种马达转速检测方法，对马达进行脉冲供电和停止脉冲供电的交替方式驱动控制，其特征在于，包括如下步骤：S1，对停止脉冲供电期间的马达两端产生的电动势进行AD采样，进入步骤S2；S2，对步骤S1获得的AD采样值进行限幅滤波处理，如果符合限幅滤波，则将该AD采样值放入数组A中，否则放弃该AD采样值；返回步骤S1，直至数组A取满，进入步骤S3；S3，取出数组A中的最大值放入数组B中，舍弃数组A的其余数值，返回步骤S1，直至数组B取满，进入步骤S4；S4，对数组B中的数值进行中位值平均滤波处理得到最终数值，此最终数值即为马达转速的表征量。

【技术特征摘要】
1.一种马达转速检测方法，对马达进行脉冲供电和停止脉冲供电的交替方式驱动控制，其特征在于，包括如下步骤：S1，对停止脉冲供电期间的马达两端产生的电动势进行AD采样，进入步骤S2；S2，对步骤S1获得的AD采样值进行限幅滤波处理，如果符合限幅滤波，则将该AD采样值放入数组A中，否则放弃该AD采样值；返回步骤S1，直至数组A取满，进入步骤S3；S3，取出数组A中的最大值放入数组B中，舍弃数组A的其余数值，返回步骤S1，直至数组B取满，进入步骤S4；S4，对数组B中的数值进行中位值平均滤波处理得到最终数值，此最终数值即为马达转速的表征量。2.根据权利要求1所述的马达转速检测方法，其特征在于，步骤S3中还包括在舍弃数组A的其余数值后对数组A进行数据清除的步骤。3.根据权利要求1所述的马达转速检测方法，其特征在于，所述对马达进行脉冲供电和停止脉冲供电的交替方式驱动控制具体为：电源通过电子开关对马达进行脉冲供电和停止脉冲供电交替相结合的方式驱动控制。4.根据权利要求3所述的马达转速检测方法，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘家斌，刘全喜，魏肃，柴智，刘双春，
申请(专利权)人：厦门芯阳科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35