一种电机转速计算方法技术

一种电机转速计算方法，包括：计算每个采样周期T内的电机转速V1，并将V1进行长度为K的滑动平均滤波求得V2；将计算的V1进行计数和累加求和，当计数值i等于N时，将V1的累加求和值sum除以N得到V3，同时将i和sum清零并重复执行该步骤；对V3进行长度为K的滑动平均滤波求得输出的电机转速V4；其中，所述N为正整数，其初始值为Nmax，且该N根据V4和V2的差值进行实时更新，所述V4的初始值为0。本发明专利技术电机转速计算方法通过根据V4和V2的差值对N进行实时更新，实现了根据电机自身转速变化而自动调节的目的，从而使得计算得到的电机转速能够更准确、稳定性更好且响应快速的输出。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电机控制领域，具体涉及。
技术介绍
作为电机的一项重要参数的电机转速，其计算的精确度对于电机控制来说起着至关重要的作用。目前， 电机转速一般通过以下方法计算求得计算每N个采样周期(该采样周期是指相邻两次采集电机转子位置的时间间隔)电机转子转过的角度，并将该转过的角度除以S (该S等于N个采样周期之和)，得到一电机转速V，再将按照上述方法依次求得的K个电机转速V进行滑动平均滤波得到最终的电机转速。现有的电机转子计算方法虽然可以计算得到电机转速值，但由于电机转速的滤波周期(N*K)是固定不变的，因此很难使得计算得到的电机转速在所有情况下(例如，电机转速变化过快或过慢)均能达到准确、响应快速的效果。
技术实现思路
为解决现有电机转速计算方法存在的上述技术问题，本专利技术提供了一种准确、响应快速的电机转速计算方法。本专利技术的技术方案是 ，包括 步骤A :计算每个采样周期T内的电机转速VI，并将Vl进行长度为K的滑动平均滤波求得V2 ； 步骤B :将计算的Vl进行计数和累加求和，当计数值i等于N时，将Vl的累加求和值sum除以N得到V3，同时将i和sum清零并重复执行该步骤； 步骤C :对V3进行长度为K的滑动平均滤波求得输出的电机转速V4 ； 其中，步骤B中N为正整数，其初始值为Nmax，且该N根据V4和V2的差值进行实时更新，步骤C中V4的初始值为O。进一步，所述步骤B中N值根据V4和V2的差值进行实时更新具体为 计算V4和V2差值的绝对值Λ V ；当Λ V ( H-Cl时，N更新为Nmax，当Λ V彡H+C2时，N更新为Nmin，当H-Cl <Δ V<H+C2时，更新的N与Λ V呈反比关系，且Nmin < N < Nmax, 其中，H为电机匀速时电机转速的波动范围，Cl为H的15%-25% ；C2为H的15%_25%，N为正整数。进一步，所述H通过以下方法求得 在电机匀速旋转时，计算每个采样周期T内的电机转速VO ； 将VO进行长度为K的滑动平均滤波求得V，并通过对V进行绘图得到V的波动范围，即为H。进一步，所述采样周期T为100ms。进一步,所述Nmin的范围是1-5。进一步,所述Nmax的范围是20-25。进一步，所述K为32或64。进一步，所述步骤A中的Vl通过公式Vl = 求得，其中，a为每个采样周期T电机转子转过的角度。本专利技术的优点本专利技术的电机转速计算方法，包括计算每个采样周期T内的电机转速VI，并将Vl进行长度为K的滑动平均滤波求得V2 ;将计算的Vl进行计数和累加求和，当计数值i等于N时,将Vl的累加求和值sum除以N得到V3,同时将i和sum清零并重复执行该步骤；对V3进行长度为K的滑动平均滤波求得输出的电机转速V4 ;其中，所述N为正整数，其初始值为Nmax，且该N根据V4和V2的差值进行实时更新，所述V4的初始值为O。由以上技术方案可以看出，本专利技术电机转速计算方法通过根据V4和V2的差值对N进行实时更新，实现了根据电机自身转速变化而自动调节的目的，从而使得计算得到的电机转速能够更准确、稳定性更好且响应快速的输出。附图说明图I为本专利技术电机转速计算方法提供的方法流程图。图2为本专利技术电机转速计算方法提供的一实施例的流程图。具体实施例方式为了使本专利技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。由现有技术可知，目前电机转速计算方法中采用的滤波周期(N*K)固定不变的，然而，申请人发现，随着电机转速的不同变化，其需要的理想滤波周期是不同的，因此为了使得电机转速在所有情况下(例如，电机转速变化过快或过慢)均能达到准确、响应快速的效果，本专利技术提供了，如图I所示，该方法包括 步骤A :计算每个采样周期T内的电机转速VI，并将Vl进行长度为K的滑动平均滤波求得V2 ； 该步骤中，Vl通过公式Vl= ·求得，其中a为每个采样周期T电机转子转过的角度，可以理解的是，每一个采样周期T便可求得一个Vl。步骤B :将计算的Vl进行计数和累加求和，当计数值i等于N时，将Vl的累加求和值sum除以N得到V3,同时将i和sum清零并重复执行该步骤； 需说明的是，本步骤中，每次执行的N取值不是固定不变的，其为正整数，且初始值为Nmax,后面的取值可根据V4和V2的差值进行实时更新。步骤C :对V3进行长度为K的滑动平均滤波求得输出的电机转速V4 ； 该步骤中，V4为输出的电机转速值(即作为电机的一项重要参数的电机转速，其计算的精确度对于电机控制来说起着至关重要的作用)，其初始值为0，其后面的值则是通过该步骤计算得到的。可以理解的是，上述V2和V3是中间变量，它们主要是为了求得输出的电机转速V4而设置的，因此未给它们具体命名。在此需说明的是，上述提到的滑动平均滤波是本领域的已有技术，当然，为了使得本领域技术人员更好地理解上述方案，下面对滑动平均滤波进行简单介绍(以对V3进行长度为K的滑动平均滤波依次求得V4为例) 把连续求得的K个V3看成一个队列，即队列的长度固定为K，每次求得一个新的V3则放入队尾，并扔掉原来对首的一个V3，把队列中K个V3进行平均值计算得到V4。可以理解的是，对Vl进行长度为K的滑动平均滤波依次求得V2的方法类似于上述方法，因此在此不做重复描述。 具体实施中，上述步骤S2中的N值可根据以下方法进行实时更新 计算V4和V2差值的绝对值Λ V ； 当Λ V ( H-Cl时，N更新为Nmax，当Λ V彡H+C2时，N更新为Nmin，当H-Cl <Δ V<H+C2时，更新的N与Λ V呈反比关系，即更新的N随着Λ V的增加而减小，而随着Λ V的减小而增加，且Nmin < N < Nmax.。其中，上述H为电机匀速时电机转速的波动范围，Cl为H的15%_25% ；C2为H的15%-25%。具体实施中，所述H可以通过以下方法求得 在电机匀速旋转时，计算每个采样周期T内的电机转速VO ； 将VO进行长度为K的滑动平均滤波求得V，并通过对V进行绘图得到V的波动范围，即为H,此处的K可为32或64。在此需说明的是，上述仅提到到通过对V进行绘图得到V的波动范围，但事实上，还可以通过其他方法(例如统计分析法)得到V的波动范围，由于对于本领域技术人员来说，对上述求得的V求其波动范围是很容易实现的，因此在此不做详细说明。具体实施中，所述采样周期T为100ms,所述Nmax的范围是20-25,所述Nmin的范围是1-5，优选为1，所述K为32或64，且上述Nmax为正整数，上述Nmin为正整数。当然，可以理解的是，以上参数T、Nmax、Nmin和K只给出了具体的取值，但具体实施中，以上参数T、Nmax、Nmin和K的取值不局限于上述具体取值，设计人员可根据电机特性以及设计需求自由选择，例如，以参数K为例，K值选的越小响应越快，波动越大，因此，设计人员可根据设计需求对上述参数进行合理设置。为了本领域的技术人员能够很好地理解本专利技术的技术方案，下面通过结合附图并以具体实施例的方式对本专利技术的技术方案进行详细描述。如图I本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电机转速计算方法，包括：步骤A：计算每个采样周期T内的电机转速V1，并将V1进行长度为K的滑动平均滤波求得V2；步骤B：将计算的V1进行计数和累加求和，当计数值i等于N时，将V1的累加求和值sum除以N得到V3，同时将i和sum清零并重复执行该步骤；步骤C：对V3进行长度为K的滑动平均滤波求得输出的电机转速V4；其中，步骤B中N为正整数，其初始值为Nmax，且该N根据V4和V2的差值进行实时更新，步骤C中?V4的初始值为0。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蓝芝祥，汤小华，杜智勇，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：