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一种对电机转速进行测量的方法及装置  
 【申请号】  CN201010132088.4  【申请日】  2010-03-24
 【公开号】  CN102200541A  【公开日】  2011-09-28
 【申请人】  中国科学院自动化研究所  【地址】  100080 北京市海淀区中关村东路95号
 【共同申请人】  
 【发明人】  秦晓飞;王云宽;郑军;于家斌
 【国际申请】    【国际公布】  
 【进入国家日期】  
 【专利代理机构】  中科专利商标代理有限责任公司 11021  【代理人】  梁爱荣
 【分案原申请号】  
 【国省代码】  11
 【摘要】  本发明提供了一种对电机转速进行测量的方法及装置,所述测量装置由增量式光电码盘、可编程逻辑控制器、数字信号处理器和数据地址总线组成,利用数字信号处理器实现命令发送、状态查询、数据读取、速度计算等功能;可编程逻辑控制器与数字信号处理器之间通过数据地址总线连接。所述测量方法是对电机转速进行频率周期法(M/T法)测速,并将引入位置量化误差的正交编码脉冲信号定义为假脉冲,使用数字滤波方法和基于方向信号鉴别的方法剔除假脉冲;利用可编程逻辑控制器实现正交脉冲解码、脉冲计数、假脉冲剔除、计数值捕捉等功能。
 【主权项】  一种对机械振动具有鲁棒性的电机转速测量方法,其特征在于,该方法使用电机转速测量系统含有的增量式光电码盘、可编程逻辑控制器和数字信号处理器,可编程逻辑控制器包括的读写逻辑单元、命令与状态寄存器、命令解码逻辑单元、计时值锁存器、脉冲数锁存器、计时脉冲计数器、码盘脉冲计数器、正交编码脉冲解码逻辑单元、正交编码脉冲整形逻辑单元、数字滤波器、方向信号鉴别器和锁存器使能控制逻辑单元,该方法包括如下:步骤A1:利用增量式光电码盘输出脉冲信号只在脉冲沿瞬间反应电机真实角度位置信息的特点,通过增量式光电码盘将电机转角信息转换成正交编码脉冲信号;步骤A2:通过正交编码脉冲整形逻辑单元对正交编码脉冲信号进行施密特整形,得到形状规则的正交编码脉冲信号;步骤A3:通过数字滤波器对形状规则的正交编码脉冲信号进行低通滤波预处理,使形状规则的正交编码脉冲信号中包含的频率高于数字滤波器截止频率的信号不能通过,从而抑制频率高于数字滤波器截止频率的假脉冲;步骤A4:通过正交编码脉冲解码逻辑单元对低通滤波之后的正交编码脉冲进行脉冲沿提取和相位关系判断,将低通滤波之后的正交编码脉冲信号解码成脉冲信号和方向信号;步骤A5:利用码盘脉冲计数器对脉冲信号和方向信号进行计数,得到电机转角信息;利用计时脉冲计数器对计时脉冲进行计数,得到时间信息;步骤A6:利用方向信号鉴别器对脉冲信号中相邻脉冲的方向进行实时比较,如果脉冲信号中相邻脉冲的方向相同,则是准确反映电机转角信息的正常脉冲信号;如果脉冲信号中相邻脉冲的方向不同,则是不能准确反映电机转角信息的假脉冲信号;步骤A7:利用锁存器使能控制逻辑单元接收方向信号鉴别器的鉴别结果,如果鉴别结果为正常脉冲信号时,打开计时值锁存器和脉冲数锁存器锁存功能,并由命令解码逻辑单元控制码盘脉冲计数器的计数值与计时脉冲计数器的计数值锁存;如果鉴别结果为假脉冲信号时,锁存器使能控制逻辑单元关闭计时值锁存器和脉冲数锁存器的锁存功能,从而阻止了假脉冲信号进入计时值锁存器和脉冲数锁存器;步骤A8:数字信号处理器按照频率周期法测速时序通过数据地址总线对可编程逻辑控制器中的命令与状态寄存器进行命令字发送和锁存状态字读取;对计时值锁存器和脉冲数锁存器的锁存值进行读取,过程如下:当命令与状态寄存器、计时值锁存器和脉冲数锁存器中的任一个被选址信号选中时,将被选中的命令与状态寄存器的寄存空间、或计时值锁存器的锁存空间、或脉冲数锁存器的锁存空间对数据地址总线开放,接受数字信号处理器的读写;步骤A9:数字信号处理器利用读取到的锁存状态字、脉冲数锁存器的锁存值和计时值锁存器的锁存值,使用频率周期法计算电机转速。
 【页数】  20
 【主分类号】  G01P3/486
 【专利分类号】  G01P3/486
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