电机的测速方法及其测速装置和测速系统制造方法及图纸

本申请提供了一种电机的测速方法及其测速装置和测速系统。该电机的测速方法包括：获取第一霍尔传感器在第一时刻输出的第一电压信号U1、第二霍尔传感器在第一时刻输出的第二电压信号U2以及电机的第一电角度θ1，其中，第一霍尔传感器和第二霍尔传感器分别与电机的轴心连线的夹角为90

【技术实现步骤摘要】
电机的测速方法及其测速装置和测速系统


[0001]本申请涉及电机测速
，具体涉及一种电机的测速方法及其测速装置和测速系统。

技术介绍

[0002]电机作为牵引动力提供设备，能够为装载有电机的系统如电动车、无人飞行器等提供动能。通常，需要对电机的实时转速或角速度进行测量，从而可以实时监测电机是否正常运转。
[0003]然而，现有的电机测速方法在电机角速度或转速较快时，会因测量的周期较小而导致测速结果的精度较低。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请提供了一种电机的测速方法及其测速装置和测速系统，能够提高测速结果的精度。
[0005]本申请的第一方面提供了一种电机的测速方法。该电机的测速方法包括：获取第一霍尔传感器在第一时刻输出的第一电压信号U1、第二霍尔传感器在第一时刻输出的第二电压信号U2以及电机的第一电角度θ1，其中，第一霍尔传感器和第二霍尔传感器分别与电机的轴心连线的夹角为90
°
，θ1为在第一时刻的前一时刻电机所处位置的预估电角度；根据U1、U2和θ1计算得到第一误差值E1，其中，E1＝U1cosθ1‑
U2sinθ1；利用反馈调节器将E1调节为0后输出第一角速度w1；将w1确定为在第一时刻时电机的测速结果。
[0006]在本申请一实施例中，在上述根据U1、U2和θ1计算得到第一误差值E1之前，该电机的测速方法还包括：将U1和U2分别进行归一化处理得到U1’
和U2’
；其中，上述根据U1、U2和θ1计算得到第一误差值E1，包括：根据U1’
、U2’
和θ1计算得到第一误差值E1，其中，E1＝U1’
cosθ1‑
U2’
sinθ1。
[0007]在本申请一实施例中，
[0008]在本申请一实施例中，该电机的测速方法还包括：获取定时器在第一时刻时测量得到的第二角速度w2；其中，在上述利用反馈调节器将E1调节为0后输出第一角速度w1之后，该电机的测速方法还包括：将w1和w2进行加权融合后计算得到第三角速度w3；其中，上述将w1确定为在第一时刻时电机的测速结果，包括：将w3确定为在第一时刻时电机的测速结果。
[0009]在本申请一实施例中，上述将w1和w2进行加权融合后计算得到第三角速度w3，包括：根据w1和w2确定w1对应的第一加权值a1和w2所对应的第二加权值a2；根据w1、w2、a1和a2计算得到第三角速度w3，其中，w3＝a1×
w1+a2×
w2。
[0010]在本申请一实施例中，在上述将w1确定为在第一时刻时电机的测速结果之后，该电机的测速方法还包括：将w1积分处理后计算得到第二电角度θ2；获取在第二时刻时第一霍
尔传感器输出的第三电压信号U3和第二霍尔传感器输出的第四电压信号U4，第二时刻为第一时刻的下一时刻；根据U3、U4和θ2计算得到第二误差值E2，其中，E2＝U3cosθ2‑
U4sinθ2；将E2输入反馈调节器后输出第四角速度w4；将w4确定为在第二时刻时电机的测速结果。
[0011]在本申请一实施例中，反馈调节器包括比例积分PI调节器或比例积分微分PID调节器。
[0012]本申请的第二方面提供了一种电机的测速装置。该电机的测速装置包括：获取模块，用于获取第一霍尔传感器在第一时刻时输出的第一电压信号U1、第二霍尔传感器在第一时刻输出的第二电压信号U2以及电机的第一电角度θ1，其中，第一霍尔传感器与第二霍尔传感器与电机的轴心连线的夹角为90
°
，θ1为在第一时刻的前一时刻电机所处位置的预估电角度；计算模块，用于根据U1、U2和θ1计算得到第一误差值E1，其中，E1＝U1cosθ1‑
U2sinθ1；输出模块，用于利用反馈调节器将E1调节为0后输出第一角速度w1；确定模块，用于将w1确定为在第一时刻时电机的测速结果。
[0013]本申请的第三方面提供了一种电机的测速系统。该电机的测速系统包括第一霍尔传感器，用于检测电机在第一时刻时的第一反电动势以输出第一电压信号U1，电机的第一电角度为θ1，θ1为在第一时刻的前一时刻电机所处位置的预估电角度；第二霍尔传感器，用于检测电机在第一时刻时的第二反电动势以输出第二电压信号U2，第一霍尔传感器和第二霍尔传感器分别与电机的轴心连线的夹角为90
°
；反馈调节器，用于将根据U1、U2和θ1计算得到第一误差值E1调节为0后输出第一角速度w1；控制器，与第一霍尔传感器、第二霍尔传感器和反馈调节器电性连接，用于实现如本申请的第一方面提供的任一种电机的测速方法。
[0014]本申请的第四方面提供了一种电子设备。该电子设备包括存储器和处理器，存储器上存储有计算机的可执行指令，处理器执行可执行指令时实现如本申请的第一方面提供的任一种电机的测速方法。
[0015]本申请的第五方面提供了一种计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质上存储有计算机的可执行指令，可执行指令被处理器执行时实现如本申请的第一方面提供的任一种电机的测速方法。
[0016]根据本申请实施例提供的技术方案，通过设置与电机的轴心连线的夹角为90
°
的两个霍尔传感器，根据两个霍尔传感器第一时刻输出的电压信号和电机在上一时刻的预估电角度计算得到误差值，并利用反馈调节器将误差值调节为0后输出电机的角速度，从而可以快速且精准地测出在第一时刻电机的速度，克服了传统的测速方法因测量的周期较小而导致测速的精度较低的缺陷。
附图说明
[0017]图1所示为本申请一实施例提供的一种电机的测速方法的流程示意图。
[0018]图2A所示为本申请另一实施例提供的一种电机的测速方法的流程示意图。
[0019]图2B所示为本申请一实施例提供的一种第一霍尔传感器和第二霍尔传感器的输出电压归一化后的示意图。
[0020]图3A所示为本申请又一实施例提供的一种电机的测速方法的流程示意图。
[0021]图3B所示为本申请一实施例提供的一种电机的测速方法的测速结果与利用定时器所测的测量结果的对比示意图。
[0022]图4所示为本申请一实施例提供的一种电机的测速装置的结构示意图。
[0023]图5所示为本申请一实施例提供的一种电机的测速系统的结构示意图。
[0024]图6所示为本申请一实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0025]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
[0026]伺服系统是使物体如电机等的位置、方位、状态等输出，能够精确地跟随输入量(或给定值)的任意变化而变化的自动控制系统，也可以称为随动系统。在使用伺服系统对电机的转速进行测量的过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电机的测速方法，其特征在于，包括：获取第一霍尔传感器在第一时刻输出的第一电压信号U1、第二霍尔传感器在第一时刻输出的第二电压信号U2以及电机的第一电角度θ1，其中，所述第一霍尔传感器和所述第二霍尔传感器分别与所述电机的轴心连线的夹角为90
°
，所述θ1为在所述第一时刻的前一时刻所述电机所处位置的预估电角度；根据所述U1、所述U2和所述θ1计算得到第一误差值E1，其中，E1＝U
1 cosθ1‑
U2sinθ1；利用反馈调节器将所述E1调节为0后输出第一角速度w1；将所述w1确定为在所述第一时刻时所述电机的测速结果。2.根据权利要求1所述的测速方法，其特征在于，在根据所述U1、所述U2和所述θ1计算得到第一误差值E1之前，还包括：将所述U1和所述U2分别进行归一化处理得到U1’
和U2’
；其中，所述根据所述U1、所述U2和所述θ1计算得到第一误差值E1，包括：根据所述U1’
、所述U2’
和所述θ1计算得到所述第一误差值E1，其中，E1＝U1’
cosθ1‑
U2’
sinθ1。3.根据权利要求2所述的测速方法，其特征在于，3.根据权利要求2所述的测速方法，其特征在于，4.根据权利要求1所述的测速方法，其特征在于，还包括：获取定时器在所述第一时刻时测量得到的第二角速度w2；其中，在所述利用反馈调节器将所述E1调节为0后输出第一角速度w1之后，还包括：将所述w1和所述w2进行加权融合后计算得到第三角速度w3；其中，所述将所述w1确定为在所述第一时刻时所述电机的测速结果，包括：将所述w3确定为在所述第一时刻时所述电机的测速结果。5.根据权利要求4中所述的测速方法，其特征在于，所述将所述w1和所述w2进行加权融合后计算得到第三角速度w3，包括：根据所述w1和所述w2确定所述w1对应的第一加权值a1和所述w2所对应的第二加权值a2；根据所述w1、所述w2、所述a1和所述a2计算得到所述第三角速度w3，其中，w3＝a1×
w1+a2×
w2。6.根据权利要求1
‑
5中任一项所述的测速方法，其特征在于，在将所述w1确定为在所述第一时刻时所述电机的测速结果之后，还包括：将所述w1积分处理后计算得到第二电角度θ2；获取在第二时刻时所述第一霍尔传感器输出的第三电压信号U3和所述第二霍尔传感器输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：郜潇宁，郭喜华，
申请(专利权)人：广州极飞科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：