[发明专利]针对机器人关节的霍尔位置传感器偏差信号的滤波方法

权利要求书

1.一种针对机器人关节的霍尔位置传感器偏差信号的滤波方法，其特征在于，包括：

获取每个霍尔状态在电机运行时的持续时间；

根据每个所述霍尔状态的持续时间计算当前霍尔平均持续时间、前一次霍尔平均持续时间和再前一次霍尔平均持续时间；

根据转速判断所述电机的运行状态；

若所述电机处于加减速状态，则通过三步滤波器结合线性外推滤波法计算当前霍尔状态的理想持续时间；

若所述电机处于稳速运行状态，则通过六步滤波结合线性外推滤波法计算当前霍尔状态的理想持续时间。

2.根据权利要求1所述的针对机器人关节的霍尔位置传感器偏差信号的滤波方法，其特征在于，所述三步滤波器的设置为：

所述六步滤波器的设置为：

其中，b_m为滤波器系数；M为阶数。

3.根据权利要求2所述的针对机器人关节的霍尔位置传感器偏差信号的滤波方法，其特征在于，获取每个霍尔状态在电机运行时的持续时间，包括：

获取第一霍尔状态的持续时间、第二霍尔状态的持续时间、第三霍尔状态的持续时间和第四霍尔状态的持续时间；

其中，所述第一霍尔状态的持续时间τ(n-3)代表A相霍尔传感器触发上升沿，C相霍尔传感器触发下降沿时的持续时间；所述第二霍尔状态的持续时间τ(n-2)代表所述C相霍尔传感器触发下降沿，B相霍尔传感器触发上升沿时的持续时间；所述第三霍尔状态的持续时间τ(n-1)代表所述B相霍尔传感器触发上升沿，所述A相霍尔传感器触发下降沿的持续时间；所述第四霍尔状态的持续时间τ(n)代表所述A相霍尔传感器触发下降沿，所述C相霍尔传感器触发上升沿的持续时间。

4.根据权利要求3所述的针对机器人关节的霍尔位置传感器偏差信号的滤波方法，其特征在于，所述外推滤波法包括：

根据两倍再前一次霍尔状态持续时间与前一次霍尔状态持续时间之差获取当前霍尔状态持续时间的线性外推结果：

τ_{ex_l}＝2τ(k-1)-τ(k-2)

其中，τ_{ex_l}为基于两步历史进行线性外推；k为自然数。

5.根据权利要求4所述的针对机器人关节的霍尔位置传感器偏差信号的滤波方法，其特征在于，根据每个所述霍尔状态的持续时间计算当前霍尔平均持续时间、前一次霍尔平均持续时间和再前一次霍尔平均持续时间，包括：

计算当前霍尔平均持续时间：

τ_{ex_l}(i)＝2τ(i-1)-τ(i-2)

计算前一次霍尔平均持续时间：

τ_{ex_l}(i-1)＝2τ(i-2)-τ(i-3)

计算再前一次霍尔平均持续时间：

τ_{ex_l}(i-2)＝2τ(i-3)-τ(i-4)

其中，i为自然数。

6.根据权利要求5所述的针对机器人关节的霍尔位置传感器偏差信号的滤波方法，其特征在于，通过三步滤波器结合线性外推滤波法计算当前霍尔状态的理想持续时间，包括：

其中，t为自然数。

7.根据权利要求5所述的针对机器人关节的霍尔位置传感器偏差信号的滤波方法，其特征在于，根据转速判断所述电机的运行状态为稳速运行状态后，还包括：

获取前七次霍尔状态的持续时间；

通过六步滤波器结合线性外推滤波法计算当前霍尔状态的理想持续时间，包括：

其中，t为自然数。