一种微小速度检测的方法技术

本发明专利技术公开了一种微小速度检测的方法，其包括步骤：步骤S1，设置每个周期内能够计算出最小量化速度的最小脉冲数为M；步骤S2，测量四个连续的周期中的位置增量；步骤S3，将四个连续周期的位置增量分别与M值进行比较，若四个连续周期的位置增量的绝对数值都小于M，则用四个周期的脉冲计数值之和作为第四个周期的脉冲计数；步骤S4，计算四个连续周期内的速度。实施本发明专利技术，提高速度反馈的精度，避免控制闭环分辨不出来微小的转速，进而有效对其控制，有助于更精确的速度闭环控制。

A method of micro speed detection

【技术实现步骤摘要】
一种微小速度检测的方法
本专利技术属于伺服驱动器检测领域，涉及微小速度检测的方法。
技术介绍
伺服驱动器在计算速度环PI环节时，首先需要获取速度反馈。对于使用绝对值编码器作为传感器的系统，速度是两次对编码器采样数据差分后得到的位置增量。在一般的系统中，采样周期和编码器位宽是确定的属性。一般速度的值会作为一个整型变量保存，也就是说，系统能够检测到的速度值是量化的；当实际的速度小于最小量化值时，会被舍弃，此时因为速度反馈的精度不够，控制闭环会分辨不出来微小的转速，进而无法对其控制。
技术实现思路
本专利技术实施例所要解决的技术问题在于，提供微小速度检测的方法，解决当实际的速度小于最小量化值时，会被舍弃，速度反馈的精度不够，无法对其控制的问题。本专利技术提供微小速度检测的方法，其包括如下步骤：步骤S1，设置每个周期内能够计算出最小量化速度的最小脉冲数为M；步骤S2，测量四个连续的周期中的位置增量；步骤S3，将四个连续周期的位置增量分别与M值进行比较，若四个连续周期的位置增量的绝对数值都小于M，则用四个周期的脉冲计数值之和作为第四个周期的脉冲计数；步骤S4，计算四个连续周期内的速度。进一步，在步骤S1中，所述速度是两次对编码器采样数据差分后得到的位置增量通过以下公式进行计算：其中，Ts为采样周期，P为速度环，k为周期数。进一步，在步骤S2中，标记被测量的四个连续周期为周期a、b、c、d，与周期对应的位置增量标记为ma、mb、mc、md。进一步，在步骤S3中，将四个连续周期的位置增量分别与M值进行比较具体为：如果|ma|<M、|mb|<M、|mc|<M、|md|<M，则周期a、b、c中，脉冲数不变，周期d中，用代替md。进一步，在步骤S4中，所述周期中的速度通过以下公式进行计算：其中，Ts为采样周期，N为编码器位宽，m为一个周期的脉冲数。进一步，在步骤S4中，所述速度的值作为一个整型变量保存，所述速度的精度为1Rot/min，即速度的量化单位为1Rot/min。进一步，所述采样周期的单位为微秒。实施本专利技术实施例，具有如下有益效果：本专利技术实施例提供微小速度检测的方法，将均匀分布在若干个周期中的位置增量看成是集中在一个周期中发生的，可比量化出的速度最小值大，可以被计算出有效值；提高速度反馈的精度，避免控制闭环分辨不出来微小的转速，进而有效对其控制，有助于更精确的速度闭环控制。附图说明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性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本专利技术的范畴。图1为本专利技术提供的微小速度检测的方法一个实施例的主流程示意图。图2为本专利技术提供的微小速度检测的方法一个实施例的速度的数值足够达到可分辨的最小值的示意图。图3为本专利技术提供的微小速度检测的方法一个实施例的速度的数值不够可分辨的最小值的示意图。图4为本专利技术提供的微小速度检测的方法一个实施例的位置增量集中在一个计算周期内的示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步地详细描述。如图1所示，是出了本专利技术提供的微小速度检测的方法的一个实施例的主流程示意图，在本实施例中，所述方法包括如下步骤：步骤S1，设置每个周期内能够计算出最小量化速度的最小脉冲数为M；具体实施例中，所述速度是两次对编码器采样数据差分后得到的位置增量通过以下公式进行计算：其中，Ts为采样周期，P为速度环，k为周期数。具体的，最小量化速度的最小脉冲数为M也就是步骤S2，测量四个连续的周期中的位置增量；具体实施例中，标记被测量的四个连续周期为周期a、b、c、d，与周期对应的位置增量标记为ma、mb、mc、md。步骤S3，将四个连续周期的位置增量分别与M值进行比较，若四个连续周期的位置增量的绝对数值都小于M，则用四个周期的脉冲计数值之和作为第四个周期的脉冲计数；具体实施例中，将四个连续周期的位置增量分别与M值进行比较具体为：如果|ma|<M、|mb|<M、|mc|<M、|md|<M，则周期a、b、c中，脉冲数不变，周期d中，用代替md，即，用4个周期的脉冲计数值的和作为第4个周期的脉冲计数。步骤S4，计算四个连续周期内的速度，所述周期中的速度通过以下公式进行计算：其中，Ts为采样周期，N为编码器位宽，m为一个周期的脉冲数；所述速度的值作为一个整型变量保存，所述速度的精度为1Rot/min，即速度的量化单位为1Rot/min；所以当时，vk＝0，也就是说，系统能够检测到的速度值是量化的；当实际的速度小于最小量化值时，会被舍弃。在传统方法下，这4个周期计算出的速度都会因为脉冲计数值不够大而等于“0”；本专利技术中，前3个周期计算出的速度仍然为“0”，第4个周期因为累积了4个周期的脉冲值，所以可|ma+mb+mc+md|>M，也就有可算出一个非“0”的速度。如图2所示，当运行速度足够大时，系统在一个周期中会检测到足够多的位置增量，用这些位置增量计算速度可以得到有效的速度值。但是，如图3和图4所示，如果在一个系统周期中检测到的增量位置太小，那么就有可能因为量化误差的关系无法计算出有效值，将均匀分布在若干个周期中的位置增量看成是集中在一个周期中发生的，这样他们的和量就有可比量化出的速度最小值大了，也就可以被计算出有效值。本专利技术具体的一个实施，在一个伺服控制系统中，绝对值编码器的位数为23，控制周期为50us，速度的精度是1Rot/min。速度的计算为：其中，m是一个周期内的脉冲计数值；那么当m<7时，计算出的速度值v<1，因为量化精度为1Rot/min，所以速度值等于“0”。假设在连续4个周期a、b、c、d中的脉冲计数分别是3、2、3和4；用传统方法计算出的速度都会是“0”。用本专利技术的方法，在前3个周期中计算出的速度为“0”，在周期d中，修改脉冲计数值为计算出的速度值为1.7Rot/min，量化后得到1Rot/min，比传统方法更容易感知到微小的速度值。更多的细节，可以参照并结合前述对附图的描述，在此不进行详述。实施本专利技术实施例，具有如下有益效果：本专利技术实施例提供微小速度检测的方法,将均匀分布在若干个周期中的位置增量看成是集中在一个周期中发生的，可比量化出的速度最小值大，可以被计算出有效值；提高速度反馈的精度，避免控制闭环分辨不出来微小的转速，进而有效对其控制，有助于更精确的速度闭环控制。以上所揭露的仅为本专利技术一种较佳实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微小速度检测的方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤S1，设置每个周期内能够计算出最小量化速度的最小脉冲数为M；/n步骤S2，测量四个连续的周期中的位置增量；/n步骤S3，将四个连续周期的位置增量分别与M值进行比较，若四个连续周期的位置增量的绝对数值都小于M，则用四个周期的脉冲计数值之和作为第四个周期的脉冲计数；/n步骤S4，计算四个连续周期内的速度。/n

【技术特征摘要】
1.一种微小速度检测的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1，设置每个周期内能够计算出最小量化速度的最小脉冲数为M；
步骤S2，测量四个连续的周期中的位置增量；
步骤S3，将四个连续周期的位置增量分别与M值进行比较，若四个连续周期的位置增量的绝对数值都小于M，则用四个周期的脉冲计数值之和作为第四个周期的脉冲计数；
步骤S4，计算四个连续周期内的速度。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S1中，所述速度是两次对编码器采样数据差分后得到的位置增量通过以下公式进行计算：



其中，Ts为采样周期，P为速度环，k为周期数。


3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在步骤S2中，标记被测量的四个连续周期为周期a、b、c、d，与周期对应的位置增量标记为ma、mb、mc...

【专利技术属性】
技术研发人员：李俊，黄颜林，廖振雄，
申请(专利权)人：深圳市合信自动化技术有限公司，深圳市科创思科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44