[发明专利]一种电机速度计算方法

权利要求书

1.一种电机速度计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

S10：将来自电机的速度传感器输出的一组速度脉冲信号脉冲输入A和脉冲输入B进行低通滤波处理；

S11：将经过滤波处理的脉冲输入A和脉冲输入B各分两路输出，其中一路经过处理的脉冲输入A和脉冲输入B进行脉冲选择处理，另外一路经过处理的脉冲输入A和脉冲输入B进行方向判定处理；

S12：经过处理的脉冲输入A和脉冲输入B进行方向判定处理时，根据脉冲输入A和脉冲输入B的相位差判断出当前的速度方向，并将方向信号进行输出；经过处理的脉冲输入A和脉冲输入B进行脉冲选择处理时，从脉冲输入A和脉冲输入B两个脉冲中选择出一个适合计算的脉冲输入信号分三路分别输出，一路脉冲输入信号进行频率计算处理，一路脉冲输入信号进行零速判定处理，一路脉冲输入信号进行占空比计算处理；

S13：一路脉冲输入信号进行零速判定处理，在判定当前的速度传感器无输出脉冲时，输出零速标识信号；一路脉冲输入信号进行频率计算处理时，计算并输出脉冲频率信号；一路脉冲输入信号进行占空比计算处理时，计算并输出当前脉冲的占空比信号。

2.根据权利要求1所述的一种电机速度计算方法，其特征在于：所述电机速度计算方法基于FPGA运行，脉冲输入A和脉冲输入B从所述FPGA的IO管脚输入，低通滤波处理在FPGA的内部进行。

3.根据权利要求2所述的一种电机速度计算方法，其特征在于：经过低通滤波处理的脉冲输入A和脉冲输入B进行脉冲选择处理，脉冲选择处理按照以下规则选择出一个适合计算的脉冲输入信号分三路输出，分别进行频率计算处理、零速判定处理和占空比计算处理：

当脉冲输入A和脉冲输入B同时存在时，输出脉冲输入A；

当脉冲输入A正常，脉冲输入B丢失时，输出脉冲输入A；

当脉冲输入B正常，脉冲输入A丢失时，输出脉冲输入B。

4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的一种电机速度计算方法，其特征在于：经过处理的脉冲输入A和脉冲输入B进行方向判定处理时，根据脉冲输入A和脉冲输入B的相位差判断出当前的速度方向的过程进一步包括以下步骤：

S121：在输入系统时钟的上升沿判断脉冲输入A是否在上个系统时钟周期内出现了上升沿，若是则合成脉冲输出转为高电平；若脉冲输入B在上个系统时钟周期内出现了上升沿，则合成脉冲输出转为低电平；

S122：计算合成脉冲输出的高电平时间，并计算脉冲输入A的周期，将脉冲输入A的周期缩小一半后再与合成脉冲输出的高电平时间进行比较，若脉冲输入A周期的一半小于合成脉冲输出的高电平时间，则说明合成脉冲输出的占空比大于50%，则输出A转向信号；若脉冲输入A周期的一半大于合成脉冲输出的高电平时间，则输出B转向信号。

5.根据权利要求4所述的一种电机速度计算方法，其特征在于：从脉冲输入A和脉冲输入B两个脉冲中选择出一个适合计算的脉冲输入信号进行频率计算处理的过程进一步包括以下步骤：

S131：当脉冲输入信号的上升沿到来后，首先进行计数，将经过计数得到的计时值作为此次脉冲的周期进行锁存，并将上一个脉冲的周期进行锁存；

S132：当下一个脉冲输入信号输入时，重启计数，进行下一次计时；此次脉冲的周期值与上一个脉冲的周期值相减进行比较，如果比较值大于一个预设的最大变化周期限值，则输出的脉冲周期值信号Period为上一个脉冲的周期值；如果比较值小于一个预设的最大变化周期限值，则输出的脉冲周期值信号Period为此次脉冲的周期值；

S133：脉冲周期值信号Period与计算周期预设值进行比较，若脉冲周期值信号小于计算周期预设值，则将输入的脉冲周期值信号进行求和，并将脉冲个数信号Num进行自加1的操作；

S134：当输入的脉冲周期值信号求和值大于计算周期预设值时，计算周期信号Time为对输入的脉冲周期值信号进行求和的信号，将脉冲个数信号Num与计算周期信号Time输出进行除法操作，并将对输入的脉冲周期值信号进行求和操作的结果与脉冲个数信号Num自加操作的结果都清零；

S135：若脉冲周期值信号大于计算周期预设值时，则脉冲个数信号Num为1，计算周期信号Time为当前的脉冲周期信号，并将脉冲个数信号Num与计算周期信号Time输出进行除法操作，并将计算周期信号Time与脉冲个数信号Num都清零；

S136：除法操作结果的输出信号进行滤波处理后输出脉冲频率信号。