一种基于旋转编码器检测的电机控制方法技术

本发明专利技术公开了一种基于旋转编码器检测的电机控制方法，

【技术实现步骤摘要】
一种基于旋转编码器检测的电机控制方法


[0001]本专利技术涉及旋转编码器，特别是涉及一种基于旋转编码器检测的电机控制方法
。

技术介绍

[0002]在同一个工作区域内，大部分电机一般为同时采购，而且经常会协同工作，因此，很多时候要求电机的转速具有一致性，例如，在一个长运输线上，可能存在多个传输带，每一个传输带通过自身的电机进行带动；若运输的物品在每个传输带上的运输速度不同，则可能会存在不好管理的情况，甚至在跨传输待进行传输时，由于速度的不同，可能会出现骤然的加速或减速，引起物品传输不稳，甚至翻滚掉落；因此常常需要进行电机转速的一致性控制；为了实现电机的一致性控制，常常需要对电机转速进行采集，目前传统的速度计算方法是，先读取电机轴绝对位置信号，再通过软件计算得出轴的速度，
DSP
处理器（数字信号处理器）的开销非常大；这就浪费了
DSP
处理器的资源，增加了
DSP
处理器的工作负担，影响提高
DSP
处理器进行一致性控制时的处理速度
。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于旋转编码器检测的电机控制方法，实现了电机转速的一致性控制，并且直接采用旋转编码器进行转速采集，由
DSP
处理器直接读取即可获得电机转速，有效降低了
DSP
处理器的工作负担，从而有助于提高
DSP
处理器进行一致性控制时的处理速度
。
[0004]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于旋转编码器检测的电机控制方法，包括以下步骤：
S1.
设工作区域内有
K
个电机，各个电机通过
PWM
供电模块进行供电，对于工作区域内的每一个电机，通过
DSP
处理器调节
PWM
供电模块的占空比，在不同的占空比下，通过旋转编码器对电机进行转速测量，传输给
DSP
处理器拟合供电占空比与电机转速之间的关系；
S2.
当工作区域中各个电机均处于工作状态时，在每一个电机处，通过旋转编码器进行电机转速实测，并将实测得到的电机转速传输给
DSP
处理器；
S3.DSP
处理器根据实测得到的各个电机的电机转速，对各个电机的
PWM
供电模块的占空比进行控制，从而实现对电机转速的控制调节
。
[0005]本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术实现了电机转速的一致性控制，并且直接采用旋转编码器进行转速采集，由
DSP
处理器直接读取即可获得电机转速，有效降低了
DSP
处理器的工作负担，从而有助于提高
DSP
处理器进行一致性控制时的处理速度；（2）本申请在进行转速目标值确定时，充分考虑了电机转速的上下限约束，避免确定的目标值不在约束范围内的问题；（3）本专利技术考虑了电机本身性能及负载可能存在差异，对每一个电机在工作状况下，转速与占空比的关系进行了拟合，得到每一个电机的二次多项式模型，并由确定的电机
转速目标值，分别在各个电机对应的模型中，求得该电机所需的占空比对
PWM
供电模块进行控制，在考虑电机个体特性的情况下实现了转速的一致性控制
。
附图说明
[0006]图1为本专利技术的方法流程图
。
具体实施方式
[0007]下面结合附图进一步详细描述本专利技术的技术方案，但本专利技术的保护范围不局限于以下所述
。
[0008]如图1所示，一种基于旋转编码器检测的电机控制方法，包括以下步骤：
S1.
设工作区域内有
K
个电机，各个电机通过
PWM
供电模块进行供电，对于工作区域内的每一个电机，通过
DSP
处理器调节
PWM
供电模块的占空比，在不同的占空比下，通过旋转编码器对电机进行转速测量，传输给
DSP
处理器拟合供电占空比与电机转速之间的关系；在本申请的实施例中，所述旋转编码器安装在电机的电机轴上
。
每一个所述电机均包括一个
PWM
供电模块；所述供电模块包括供电电源和
PWM
调制模块，所述
PWM
调制模块用于对供电电源的输出电压进行脉冲调制，然后利用调制后的脉冲电压对电机进行供电；各个
PWM
供电模块输出的电压幅值相同且保持不变
。
[0009]所述步骤
S1
中，通过调节
PWM
供电模块的供电占空比，在不同的占空比下，通过旋转编码器对电机进行转速测量，拟合供电占空比与电机转速之间的关系的过程如下：
S101.
对于工作区域内的任一个电机，使其处于正常工作状态，在占空比下分别进行电机转速测量，将得到的电机转速记为；其中，表示设定的第
n
个占空比，表示第
n
个占空比对应的电机转速，，不小于3，表示测试时选择的占空比数量；
S102.
由于电机的转速与占空比呈正相关，但并不是严格的线性关系，构建二次多项式回归模型：
x
表示占空比， y
表示电机转速，
a
，
b
，
c
为二次多项式回归模型中待求解的参数，二次多项式回归模型用于表征占空比与转速的关系；
S103.
利用占空比构成的集合和对应的电机转速集合对二次多项式回归模型进行拟合，求解出参数
a
，
b
，
c
，从而得到当前电机的二次多项式回归模型；
S104.
对于工作区域内的每一个电机，重复执行步骤
S101~S103
，得到每一个电机的二次多项式模型，表征各个电机供电占空比与电机转速之间的关系
。
[0010]所述
DSP
处理器连接有一个存储模块，步骤
S104
中得到各个电机的二次多项式模型后，将得到的二次多项式模型保存在存储模块中
。
[0011]所述旋转编码器选择
AD2S1205
芯片，旋转编码器与
DSP
处理器间采用
SPI
通讯方式进行信号传输
。
[0012]所述存储模块中还保存有预先设定的占空比正常取值范围和电机转速的正常取值范围
。
[0013]S2.
当工作区域中各个电机均处于工作状态时，在每一个电机处，通过旋转编码器进行电机转速实测，并将实测得到的电机转速传输给
DSP
处理器；
S3.DSP
处理器根据实测得到的各个电机的电机转速，对各个电机的
PWM
供电模块的占本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于旋转编码器检测的电机控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1.
设工作区域内有
K
个电机，各个电机通过
PWM
供电模块进行供电，对于工作区域内的每一个电机，通过
DSP
处理器调节
PWM
供电模块的占空比，在不同的占空比下，通过旋转编码器对电机进行转速测量，传输给
DSP
处理器拟合供电占空比与电机转速之间的关系；
S2.
当工作区域中各个电机均处于工作状态时，在每一个电机处，通过旋转编码器进行电机转速实测，并将实测得到的电机转速传输给
DSP
处理器；
S3.DSP
处理器根据实测得到的各个电机的电机转速，对各个电机的
PWM
供电模块的占空比进行控制，从而实现对电机转速的控制调节
。2.
根据权利要求1所述的一种基于旋转编码器检测的电机控制方法，其特征在于：所述旋转编码器安装在电机的电机轴上
。3.
根据权利要求1所述的一种基于旋转编码器检测的电机控制方法，其特征在于：每一个所述电机均包括一个
PWM
供电模块；所述供电模块包括供电电源和
PWM
调制模块，所述
PWM
调制模块用于对供电电源的输出电压进行脉冲调制，然后利用调制后的脉冲电压对电机进行供电；各个
PWM
供电模块输出的电压幅值相同且保持不变
。4.
根据权利要求1所述的一种基于旋转编码器检测的电机控制方法，其特征在于：所述步骤
S1
中，通过调节
PWM
供电模块的供电占空比，在不同的占空比下，通过旋转编码器对电机进行转速测量，拟合供电占空比与电机转速之间的关系的过程如下：
S101.
对于工作区域内的任一个电机，使其处于正常工作状态，在占空比下分别进行电机转速测量，将得到的电机转速记为；其中，表示设定的第
n
个占空比，表示第
n
个占空比对应的电机转速，，不小于3，表示测试时选择的占空比数量；
S102.
由于电机的转速与占空比呈正相关，但并不是严格的线性关系，构建二次多项式回归模型：
x
表示占空比，
y
表示电机转速，
a
，
b
，
c
为二次多项式回归模型中待求解的参数，二次多项式回归模型用于表征占空比与转速的关系；
S103.
利用占空比构成的集...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵子江，赵子方，何灵波，
申请(专利权)人：四川通安航天科技有限公司，
类型：发明
国别省市：