直流电机转速检测方法、装置、存储介质和电子设备与流程

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种直流电机转速检测方法、装置、存储介质和电子设备。

背景技术：

在传动系统中，通常需要对电机的转速进行检测和控制，以判断电机的性能，提高系统的精度。目前的直流电机转速检测方法包括两种，一种是通过外置设备，例如测速传感器、光学传感器等检测电机的转速，这种方法在长时间使用过程中容易失灵、故障、发热且效率低下。另一种方法为通过提取电压或电流信号，再利用信号处理技术提取转速谐波，这种方法过于依赖信号本身的特定，当信号受干扰时采集的信号会发生畸变，产生较大误差。且通过信号处理技术提取转速谐波的计算过程繁琐，计算量大，计算效率低。

技术实现要素：

有鉴于此,本发明实施例提供一种直流电机转速检测方法、装置、存储介质和电子设备，旨在不通过外部硬件检测，根据对直流电机的电压信号计算得出直流电机的转速。

第一方面，本发明实施例提供一种直流电机转速检测方法，包括：

对直流电机的驱动电压信号进行采样确定采样信号序列；

根据预定的样本点数量截取部分采样信号序列以确定样本集合，所述样本点数量不小于两个样本期间内采集到的采样点数量的预定数量，所述样本期间为所述直流电机两次换向之间的时间；

根据所述样本集合确定特征值集合，所述特征值用于表征对应的采样点的信号波动情况；

根据所述特征值集合确定过零点序列，所述过零点序列用于表征所述直流电机转向时刻的采样点位置；

根据所述过零点序列确定所述直流电机的转速。

进一步地，所述采样点数量根据直流电机的转速范围以及预设的采样频率确定。

进一步地，所述根据预定的样本点数量截取部分采样信号序列以确定样本集合包括：

根据预定的样本点数量截取部分采样信号序列；

对所述截取到的部分采样信号序列进行去均值操作，确定样本集合。

进一步地，所述根据所述样本集合确定特征值集合包括：

通过所述样本集合确定第一向量集合{dn,dn+1,…,dm}和第二向量dm+1，所述第一向量集合中的元素di为所述样本集合中第i个采样点为起点截取的m个采样点，第二向量dm+1为所述样本集合中第m+1个采样点为起点截取的m个采样点，其中，n为预定的滑动窗口起始位置，m为预定的滑动窗口长度；

根据所述第一向量集合{dn,dn+1,…,dm}中各元素和第二向量dm+1内积确定数量积集合；

计算所述数量积集合中的每一个值与相邻的前一个值的差以确定所述特征值集合。

进一步地，所述n和所述m根据所述直流电机转速的最大值、最小值以及采样频率确定。

进一步地，所述根据所述特征值集合确定过零点序列包括：

将所述特征值集合中值大于零的元素所在的位置确定为所述过零点序列中的元素。

进一步地，所述根据所述过零点序列确定所述直流电机的转速包括：

根据所述过零点序列确定样本期间的采样点数量；

根据所述样本期间的采样点数量确定所述直流电机的转动周期；

根据所述转动周期和采样频率确定直流电机转速。

进一步地，所述根据所述过零点序列确定样本期间的采样点数量包括：

响应于所述过零点序列中仅包含一个元素，确定所述元素值为一个样本期间的采样点数。

进一步地，所述根据所述过零点序列确定样本期间的采样点数还包括：

响应于所述过零点序列中的元素数目大于1，计算所述过零点序列中的每一个值与相邻的前一个值的差以确定近似导数集合；

响应于所述近似导数集合中的最大值与最小值的差小于阈值，确定所述近似导数集合中所有元素的平均值为一个样本期间的采样点数。

进一步地，所述近似导数集合中还包括所述过零点序列中的第一个元素。

进一步地，在确定近似导数集合后，所述根据所述过零点序列确定样本期间的采样点数还包括：

响应于所述近似导数集合中的最大值与最小值的差大于阈值，确定所述过零点序列中最大的元素值为一个样本期间的采样点数。

第二方面，本发明实施例提供一种直流电机转速检测装置，包括：

采样模块，用于对直流电机的驱动电压信号进行采样确定采样信号序列。

第一计算模块，用于根据预定的样本点数量截取部分采样信号序列以确定样本集合，所述样本点数量不小于两个样本期间内采集到的采样点数量的预定数量，所述样本期间为所述直流电机两次换向之间的时间。

第二计算模块，用于根据所述样本集合确定特征值集合，所述特征值用于表征对应的采样点的信号波动情况。

第三计算模块，用于根据所述特征值集合确定过零点序列，所述过零点序列用于表征所述直流电机转向时刻的采样点位置。

第四计算模块，用于根据所述过零点序列确定所述直流电机的转速。

第三方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器执行时实现如第一方面中任一项所述的方法。

第四方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储一条或多条计算机程序指令，其中，所述一条或多条计算机程序指令被所述处理器执行以实现如下所述步骤：

对直流电机的驱动电压信号进行采样确定采样信号序列；

根据预定的样本点数量截取部分采样信号序列以确定样本集合，所述样本点数量不小于两个样本期间内采集到的采样点数量的预定数量，所述样本期间为所述直流电机两次换向之间的时间；

根据所述样本集合确定特征值集合，所述特征值用于表征对应的采样点的信号波动情况；

根据所述特征值集合确定过零点序列，所述过零点序列用于表征所述直流电机转向时刻的采样点位置；

根据所述过零点序列确定所述直流电机的转速。

进一步地，所述采样点数量根据直流电机的转速范围以及预设的采样频率确定。

进一步地，所述根据预定的样本点数量截取部分采样信号序列以确定样本集合包括：

根据预定的样本点数量截取部分采样信号序列；

对所述截取到的部分采样信号序列进行去均值操作，确定样本集合。

进一步地，所述根据所述样本集合确定特征值集合包括：

通过所述样本集合确定第一向量集合{dn,dn+1,…,dm}和第二向量dm+1，所述第一向量集合中的元素di为所述样本集合中第i个采样点为起点截取的m个采样点，第二向量dm+1为所述样本集合中第m+1个采样点为起点截取的m个采样点，其中，n为预定的滑动窗口起始位置，m为预定的滑动窗口长度；

根据所述第一向量集合{dn,dn+1,…,dm}中各元素和第二向量dm+1内积确定数量积集合；

计算所述数量积集合中的每一个值与相邻的前一个值的差以确定所述特征值集合。

进一步地，所述n和所述m根据所述直流电机转速的最大值、最小值以及采样频率确定。

进一步地，所述根据所述特征值集合确定过零点序列包括：

将所述特征值集合中值大于零的元素所在的位置确定为所述过零点序列中的元素。

进一步地，所述根据所述过零点序列确定所述直流电机的转速包括：

根据所述过零点序列确定样本期间的采样点数量；

根据所述样本期间的采样点数量确定所述直流电机的转动周期；

根据所述转动周期和采样频率确定直流电机转速。

进一步地，所述根据所述过零点序列确定样本期间的采样点数量包括：

响应于所述过零点序列中仅包含一个元素，确定所述元素值为一个样本期间的采样点数。

进一步地，所述根据所述过零点序列确定样本期间的采样点数还包括：

响应于所述过零点序列中的元素数目大于1，计算所述过零点序列中的每一个值与相邻的前一个值的差以确定近似导数集合；

响应于所述近似导数集合中的最大值与最小值的差小于阈值，确定所述近似导数集合中所有元素的平均值为一个样本期间的采样点数。

进一步地，所述近似导数集合中还包括所述过零点序列中的第一个元素。

进一步地，在确定近似导数集合后，所述根据所述过零点序列确定样本期间的采样点数还包括：

响应于所述近似导数集合中的最大值与最小值的差大于阈值，确定所述过零点序列中最大的元素值为一个样本期间的采样点数。

本发明实施例根据对直流电机的电压信号计算得出直流电机的转速，实施成本低、计算量小、计算实时性强且计算过程成本低效率高。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1为本发明实施例一种直流电机转速检测方法的流程图；

图2为本发明实施例一个可选实现方式根据所述样本集合确定特征值集合的流程图；

图3为本发明实施例一种直流电机转速检测方法的示意图；

图4为本发明实施例一种直流电机转速检测装置的示意图；

图5为本发明实施例的一种电子设备示意图。

具体实施方式

以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程并没有详细叙述。

此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

图1为本发明实施例一种直流电机转速检测方法的流程图，如图1所示，所述直流电机转速检测方法包括：

步骤s100：对直流电机的驱动电压信号进行采样确定采样信号序列。

具体地，在对所述直流电机的驱动电压进行采样之前先对所述直流电机进行初步检测，设定阈值和采样频率，根据所述采样频率在设定的连续几个周期内对所述直流电机的驱动电压进行采样，当所述每两个周期内的采样点数的差值均不大于阈值时，确定所述直流电机的电压信号周期基本稳定，再通过对所述电压信号进行采样确定采样信号序列。当存在两个周期内的采样点的差值大于阈值时，确定所述直流电机的电压信号周期不稳定，判断所述直流电机出现故障。

步骤s200：根据预定的样本点数量截取部分采样信号序列以确定样本集合。

具体地，所述样本点数量不小于两个样本期间内采集到的采样点数量的预定数量，所述样本期间为所述直流电机两次换向之间的时间。所述预设的采样点数量的预定数量可以根据预设的转速范围、所述直流电机每旋转一周的换向次数和采样频率确定。例如，所述直流电机的转速范围为3000转/分～10000转/分、每旋转一周换向3次、采样频率为10ksps时，所述直流电机每旋转一周的采样点数量范围为[60,200]，因在本实施例中每旋转一周换向的次数为3次，则一个样本期间内的采样点数量范围为一周的采样点数量范围乘1/3，计算得到一个样本期间的采样点数量范围为[20,67]，因此两个样本期间内的采样点数量范围为[40,134]。为提高所述计算精度，确定所述采样点数量的预定数量为所述两个样本期间内采样点数量范围的最大值，则所述实施例中所述采样点数量的预定数量为134。进一步的确定所述样本点数量不小于134，根据所述样本点数量在所述步骤s100中确定的采样信号序列中随机截取连续的不小于134个采样点确定样本集合。

在本实施例中所述直流电机每旋转一周换向3次，则所述一个样本期间内的采样点数量范围为一周的采样点数量范围乘1/3。应理解，当所述直流电机每旋转一周换向p次时，则一个样本期间内的采样点数量范围为一周的采样点数量范围乘1/p，得到两个样本期间内的采样点数量范围为2/p。

进一步地，在根据所述预设的样本点数量截取到采样点后，对所述截取到的部分采样信号序列进行去均值操作，确定样本集合。具体而言，计算所述截取到的部分采样信号序列中全部元素值的平均值，再计算所述部分采样信号序列中的每个元素与所述平均值的差，确定包含所述全部差的集合为样本集合。

步骤s300：根据所述样本集合确定特征值集合。

具体地，所述特征值用于表征对应的采样点的信号波动情况。因所述直流电机的电刷控制所述直流电机在旋转过程中换向，每次换向时电压信号会发生波动，所述特征值集合中相邻的特征值关系用于表征所述特征值对应的采样时刻是否发生波动。在本实施例中，当所述特征值集合中的特征值不大于零时，表示对应采样时刻的驱动电压信号未发生波动，即所述直流电机未换向；当所述特征值集合中的特征值大于零时，表示对应采样时刻的驱动电压信号发生波动，即所述直流电机换向。根据所述直流电机换向的时刻可以判断所述样本期间，进一步计算所述直流电机的转速。例如，当所述特征值集合为{-1,0,-7,3,-6,-2}时，所述特征值3对应的采样时刻驱动电压信号发生波动，所述直流电机换向，所述特征值-1，0，-7对应的采样时刻位于第一个样本期间，所述特征值-6，-2对应的采样时刻位于第二个样本期间。

应理解，所述特征值用于表征对应的采样点的信号波动情况，本领域技术人员也可以采用其它用于表征对应采样点信号波动的值作为特征值。

图2为本发明实施例一个可选实现方式根据所述样本集合确定特征值集合的流程图。如图2所示，所述根据所述样本集合确定特征值集合包括：

步骤s310：通过所述样本集合确定第一向量集合和第二向量。

具体地，通过所述样本集合确定第一向量集合{dn,dn+1,…,dm}和第二向量dm+1，所述第一向量集合中的元素di为所述样本集合中第i个采样点为起点截取的m个采样点，第二向量dm+1为所述样本集合中第m+1个采样点为起点截取的m个采样点，其中，n为预定的滑动窗口起始位置，m为预定的滑动窗口长度。在本实施例中，所述n和所述m根据所述直流电机转速的最大值、最小值以及采样频率确定。所述直流电机转速最大值和最小值形成了所述直流电机的转速范围，通过计算所述直流电机的转速范围和采样频率可得到所述一个样本期间内的采样点数量范围。其中所述n为所述采样点数量范围的最小值，所述m为所述采样点数量范围的最大值。例如，当所述采样点数量范围为[20,67]，所述采样点通过gi表示时，所述第一向量集合中的元素d20为{g20,g21,…,g86}，所述第二向量d68为{g68,g69,...,g134}。

步骤s320：根据所述第一向量集合和第二向量确定数量积集合。

具体地，根据所述第一向量集合{dn,dn+1,…,dm}和第二向量dm+1内积确定数量积集合。所述数量积集合中每一个元素为所述向量集合中元素和所述向量dm+1的点乘结果，用于表示每一个所述采样点的信号特征。

步骤s330：计算所述数量积集合中的每一个值与相邻的前一个值的差以确定所述特征值集合。

具体地，所述特征值集合通过对所述数量积集合求取近似导数得出，即所述特征值集合中的元素为所述数量积集合中的每一个元素与相邻的前一个元素的差。当所述直流电机未换向时，所述数量积集合中的元素值递减，所述特征值集合中的元素值不大于0；当所述直流电机换向时，所述数量积集合中的元素值递增，所述特征值集合中的元素值大于0。因此可以根据所述特征值集合中的元素值是否大于零判断所述直流电机换向的时刻。

所述计算特征值的方法简单、计算量小、实时性强且效率高。

步骤s400：根据所述特征值集合确定过零点序列。

具体地，将所述特征值集合中值大于零的元素所在的位置确定为所述过零点序列中的元素。所述过零点序列用于表征所述直流电机转向时刻的采样点位置，因在本实施例中所述特征值集合中的特征值不大于零时，表示对应采样时刻的驱动电压信号未发生波动，即所述直流电机未换向；当所述特征值集合中的特征值大于零时，表示对应采样时刻的驱动电压信号发生波动，即所述直流电机换向。确定所述特征值集合中大于零的元素在所述特征值集合中的位置，所述过零点序列中的元素值为所述特征值集合中大于零的元素在所述特征值集合中的位置。例如，当所述特征值集合为{-1,0,-7,3,-6,2}，所述特征值集合中的元素位置依次为0,1,2,3,4,5时，所述过零点序列为特征值3和2在所述特征值集合中所处的位置3和5，即所述过零点序列为{3,5}。

步骤s500：根据所述过零点序列确定所述直流电机的转速。

具体地，所述过零点序列中的元素值用于表征所述直流电机转向时刻的采样点位置，因此可以先根据所述过零点序列确定样本期间的采样点数量，再根据所述样本期间的采样点数量确定所述直流电机的转动周期，所述转动周期为所述直流电机每转动一周记录的采样点数量。最后根据所述转动周期和采样频率确定直流电机转速。其中可以针对不同情况的过零点序列选择不同的样本期间确定方法。

响应于所述过零点序列中仅包含一个元素，确定所述元素值为一个样本期间。具体而言，当所述过零点序列中仅包含一个元素值时，表征所述直流电机在所述样本集合对应的两次样本期间内中仅转向一次。因所述样本期间为所述直流电机两次换向之间的时间，所述过零点序列的元素值用于表征直流电机转向时刻的采样点位置，确定所述过零点序列中的元素值为一个样本期间。

响应于所述过零点序列中的元素数目大于1，计算所述过零点序列中的每一个值与相邻的前一个值的差以确定近似导数集合，响应于所述近似导数集合中的最大值与最小值的差小于阈值，确定所述近似导数集合中所有元素的平均值为一个样本期间。例如，当所述过零点序列为{1,7,14,20}时，所述近似导数集合为{7-1,14-7,20-14}＝{6,7,6}。具体而言，当所述过零点序列中包含的元素值多于一个时，所述直流电机在所述样本集合对应的两次样本期间内中转向次数多于一次。其中每两个相邻元素表征的转向时刻采样点位置的差值为一次样本期间，当通过计算得出多个样本期间的差值小于预设的阈值时认为所述样本期间相对稳定，通过计算得到的所有样本期间的均值确定样本期间。进一步地，为提高所述计算精度，所述近似导数集合中还包括所述过零点序列中的第一个元素。

响应于所述过零点序列中的元素数目大于1，计算所述过零点序列中的每一个值与相邻的前一个值的差确定近似导数集合，响应于所述近似导数集合中的最大值与最小值的差大于阈值，确定所述过零点序列中最大的元素值为一个样本期间。具体而言，当所述过零点序列中包含的元素值多于一个时，所述直流电机在所述样本集合对应的两次样本期间内中转向次数多于一次。其中每两个相邻元素表征的转向时刻采样点位置的差值为一次样本期间，当通过计算得出多个样本期间的差值大于预设的阈值时认为采集到的样本期间为所述过零点集合中的最大值。

在确定所述样本期间后，根据所述样本期间确定所述直流电机的转动周期，并根据所述转动周期和采样频率确定直流电机转速。

所述方法不通过外部硬件检测，根据对直流电机的电压信号计算得出直流电机的转速。本发明实施例的实施成本低、计算量小、计算实时性强且计算过程成本低效率高。

图3为本发明实施例一种直流电机转速检测方法的示意图，如图3所示，在根据如图1和图2所示的实施例提供的直流电机转速检测方法对直流电机进行检测时，具体步骤如下：

具体地，首先对直流电机的驱动电压信号进行采样确定采样信号序列30，所述采样信号序列为{a1,a2,a3,…,ah}。再根据预定的样本点数量截取部分采样信号序列，对所述截取到的部分采样信号序列进行去均值操作，确定样本集合31{g1,g2,g3,…,g2m}。其中所述预定的样本点数量通过采样点数量范围确定，不小于两个样本期间内采集到的采样点数量的预定数量。进一步地，通过计算所述直流电机的转速范围和采样频率可得到所述一个样本期间内的采样点数量范围，在所述采样点数量范围内确定所述采样点数量的预定数量。其中所述n为所述采样点数量范围的最小值，所述m为所述采样点数量范围的最大值。通过所述样本集合31确定第一向量集合32{dn,dn+1,…,dm}和第二向量33dm+1，所述第一向量集合32中的元素di为所述样本集合31中第i个采样点为起点截取的m个采样点，第二向量33dm+1为所述样本集合中第m+1个采样点为起点截取的m个采样点{gm+1,gm+2,gm+3,…,g2m}。通过计算所述第一向量集合32{dn,dn+1,…,dm}中每个元素和第二向量33dm+1内积确定数量积集合34，即通过第一向量集合32中的每个元素与所述第二向量33点乘得到所述数量积集合34为smd＝{dn·dm+1,dn+1·dm+1,…,dm·dm+1}，其中集合34中元素dn·dm+1为smdn、…、dm·dm+1为smdm，再通过对所述数量积集合34求取近似导数以确定所述特征值集合35，即计算所述数量积集合34中的每一个值与相邻的前一个值的差，得到所述特征值集合35为diff-smd＝{smdn+1-smdn,smdn+2-smdn+1,…,smdm-smdm-1}，最后根据所述特征值集合35确定过零点序列36，所述过零点序列中的元素值为所述过零点在所述特征值集合35中的位置，用于表征所述直流电机转向时刻的采样点位置valid-diff-smd＝{zcp1,zcp2,…,zcpi}，最后通过对所述过零点序列36进行计算确定所述直流电机的转速，即根据所述采样点位置确定样本期间，具体地，当所述过零点序列36中仅包含一个元素zcp1，确定所述元素值zcp1为一个样本期间。当所述过零点序列36中的元素数目大于1，计算所述过零点序列36中的每一个值与相邻的前一个值的差以确定近似导数集合{zcp2-zcp1,zcp3-zcp2,…,zcpi-zcpi-1}，响应于所述近似导数集合中的最大值与最小值的差小于阈值，确定所述近似导数集合中所有元素的平均值为一个样本期间。例如，当所述过零点序列36为{1,7,14,20}时，所述近似导数集合为{7-1,14-7,20-14}＝{6,7,6}，确定所述样本期间为19/3。当所述过零点序列36中的元素数目大于1，计算所述过零点序列36中的每一个值与相邻的前一个值的差确定近似导数集合，响应于所述近似导数集合中的最大值与最小值的差大于阈值，确定所述过零点序列36中最大的元素值为一个样本期间。根据上述方法确定样本期间后，再根据所述样本期间确定所述直流电机的转动周期，并根据所述转动周期和采样频率确定直流电机转速。

所述方法可以不通过外部硬件检测，采集直流电机的电压信号，对所述电压信号进行简单的计算即可得出直流电机的转速。

图4为本发明实施例的一种直流电机转速检测装置的示意图，如图4所示，所述直流电机转速检测装置包括采样模块41、第一计算模块42、第二计算模块43、第三计算模块44和第四计算模块45。

具体地，采样模块41用于对直流电机的驱动电压信号进行采样确定采样信号序列。第一计算模块42用于根据预定的采样点数量截取部分采样信号序列以确定样本集合所述采样点数量为两个样本期间内采集到的采样点数量，所述样本期间为所述直流电机两次换向之间的时间。第二计算模块43用于根据所述样本集合确定特征值集合，所述特征值用于表征对应的采样点的信号波动情况。第三计算模块44用于根据所述特征值集合确定过零点序列，所述过零点序列用于表征所述直流电机转向时刻的采样点位置。第四计算模块45用于根据所述过零点序列确定所述直流电机的转速。

所述装置不通过外部硬件检测，根据对直流电机的电压信号计算得出直流电机的转速。具有实施成本低、计算量小、计算实时性强且计算过程成本低效率高的优点。

图5为本发明实施例电子设备的示意图，如图5所示，在本实施例中，所述电子设备包括服务器、终端等。如图所示，所述电子设备包括：至少一个处理器52；与至少一个处理器通信连接的存储器51；以及与存储介质通信连接的通信组件53，所述通信组件53在处理器的控制下接收和发送数据；其中，存储器51存储有可被至少一个处理器52执行的指令，指令被至少一个处理器52执行以实现如下所述的步骤：

对直流电机的驱动电压信号进行采样确定采样信号序列；

根据预定的样本点数量截取部分采样信号序列以确定样本集合，所述样本点数量不小于两个样本期间内采集到的采样点数量的预定数量，所述样本期间为所述直流电机两次换向之间的时间；

根据所述样本集合确定特征值集合，所述特征值用于表征对应的采样点的信号波动情况；

根据所述特征值集合确定过零点序列，所述过零点序列用于表征所述直流电机转向时刻的采样点位置；

根据所述过零点序列确定所述直流电机的转速。

进一步地，所述采样点数量根据直流电机的转速范围以及预设的采样频率确定。

进一步地，所述根据预定的样本点数量截取部分采样信号序列以确定样本集合包括：

根据预定的样本点数量截取部分采样信号序列；

对所述截取到的部分采样信号序列进行去均值操作，确定样本集合。

进一步地，所述根据所述样本集合确定特征值集合包括：

通过所述样本集合确定第一向量集合{dn,dn+1,…,dm}和第二向量dm+1，所述第一向量集合中的元素di为所述样本集合中第i个采样点为起点截取的m个采样点，第二向量dm+1为所述样本集合中第m+1个采样点为起点截取的m个采样点，其中，n为预定的滑动窗口起始位置，m为预定的滑动窗口长度；

根据所述第一向量集合{dn,dn+1,…,dm}中各元素和第二向量dm+1内积确定数量积集合；

计算所述数量积集合中的每一个值与相邻的前一个值的差以确定所述特征值集合。

进一步地，所述n和所述m根据所述直流电机转速的最大值、最小值以及采样频率确定。

进一步地，所述根据所述特征值集合确定过零点序列包括：

将所述特征值集合中值大于零的元素所在的位置确定为所述过零点序列中的元素。

进一步地，所述根据所述过零点序列确定所述直流电机的转速包括：

根据所述过零点序列确定样本期间的采样点数量；

根据所述样本期间的采样点数量确定所述直流电机的转动周期；

根据所述转动周期和采样频率确定直流电机转速。

进一步地，所述根据所述过零点序列确定样本期间的采样点数量包括：

响应于所述过零点序列中仅包含一个元素，确定所述元素值为一个样本期间的采样点数。

进一步地，所述根据所述过零点序列确定样本期间的采样点数还包括：

响应于所述过零点序列中的元素数目大于1，计算所述过零点序列中的每一个值与相邻的前一个值的差以确定近似导数集合；

响应于所述近似导数集合中的最大值与最小值的差小于阈值，确定所述近似导数集合中所有元素的平均值为一个样本期间的采样点数。

进一步地，所述近似导数集合中还包括所述过零点序列中的第一个元素。

进一步地，在确定近似导数集合后，所述根据所述过零点序列确定样本期间的采样点数还包括：

响应于所述近似导数集合中的最大值与最小值的差大于阈值，确定所述过零点序列中最大的元素值为一个样本期间的采样点数。

具体地，所述存储器51作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块。处理器52通过运行存储在存储器中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述直流电机转速检测方法。

存储器51可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储选项列表等。此外，存储器51可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器51可选包括相对于处理器52远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至外接设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

一个或者多个模块存储在存储器51中，当被一个或者多个处理器52执行时，执行上述任意方法实施例中的直流电机转速检测方法。

上述产品可执行本申请实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果，未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本申请实施例所提供的方法。

本发明还涉及一种计算机可读存储介质，用于存储计算机可读程序，所述计算机可读程序用于供计算机执行上述部分或全部的方法实施例。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

本发明实施例公开了a1、一种直流电机转速检测方法，包括：

对直流电机的驱动电压信号进行采样确定采样信号序列；

根据预定的样本点数量截取部分采样信号序列以确定样本集合，所述样本点数量不小于两个样本期间内采集到的采样点数量的预定数量，所述样本期间为所述直流电机两次换向之间的时间；

根据所述样本集合确定特征值集合，所述特征值用于表征对应的采样点的信号波动情况；

根据所述特征值集合确定过零点序列，所述过零点序列用于表征所述直流电机转向时刻的采样点位置；

根据所述过零点序列确定所述直流电机的转速。

a2、如a1所述的方法，所述采样点数量根据直流电机的转速范围以及预设的采样频率确定。

a3、如a1所述的方法，所述根据预定的样本点数量截取部分采样信号序列以确定样本集合包括：

根据预定的样本点数量截取部分采样信号序列；

对所述截取到的部分采样信号序列进行去均值操作，确定样本集合。

a4、如a1所述的方法，所述根据所述样本集合确定特征值集合包括：

通过所述样本集合确定第一向量集合{dn,dn+1,…,dm}和第二向量dm+1，所述第一向量集合中的元素di为所述样本集合中第i个采样点为起点截取的m个采样点，第二向量dm+1为所述样本集合中第m+1个采样点为起点截取的m个采样点，其中，n为预定的滑动窗口起始位置，m为预定的滑动窗口长度；

根据所述第一向量集合{dn,dn+1,…,dm}中各元素和第二向量dm+1内积确定数量积集合；

计算所述数量积集合中的每一个值与相邻的前一个值的差以确定所述特征值集合。

a5、如a4所述的方法，所述n和所述m根据所述直流电机转速的最大值、最小值以及采样频率确定。

a6、如a1所述的方法，所述根据所述特征值集合确定过零点序列包括：

将所述特征值集合中值大于零的元素所在的位置确定为所述过零点序列中的元素。

a7、如a1所述的方法，所述根据所述过零点序列确定所述直流电机的转速包括：

根据所述过零点序列确定样本期间的采样点数量；

根据所述样本期间的采样点数量确定所述直流电机的转动周期；

根据所述转动周期和采样频率确定直流电机转速。

a8、如a7所述的方法，所述根据所述过零点序列确定样本期间的采样点数量包括：

响应于所述过零点序列中仅包含一个元素，确定所述元素值为一个样本期间的采样点数。

a9、如a7所述的方法，所述根据所述过零点序列确定样本期间的采样点数还包括：

响应于所述过零点序列中的元素数目大于1，计算所述过零点序列中的每一个值与相邻的前一个值的差以确定近似导数集合；

响应于所述近似导数集合中的最大值与最小值的差小于阈值，确定所述近似导数集合中所有元素的平均值为一个样本期间的采样点数。

a10、如a9所述的方法，所述近似导数集合中还包括所述过零点序列中的第一个元素。

a11、如a9所述的方法，在确定近似导数集合后，所述根据所述过零点序列确定样本期间的采样点数还包括：

响应于所述近似导数集合中的最大值与最小值的差大于阈值，确定所述过零点序列中最大的元素值为一个样本期间的采样点数样本期间。

本发明实施例还公开了b1、一种直流电机转速检测装置，包括：

采样模块，用于对直流电机的驱动电压信号进行采样确定采样信号序列；

第一计算模块，用于根据预定的样本点数量截取部分采样信号序列以确定样本集合，所述样本点数量不小于两个样本期间内采集到的采样点数量的预定数量，所述样本期间为所述直流电机两次换向之间的时间；

第二计算模块，用于根据所述样本集合确定特征值集合，所述特征值用于表征对应的采样点的信号波动情况；

第三计算模块，用于根据所述特征值集合确定过零点序列，所述过零点序列用于表征所述直流电机转向时刻的采样点位置；

第四计算模块，用于根据所述过零点序列确定所述直流电机的转速。

本发明实施例还公开了c1、一种计算机可读存储介质，其上存储计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器执行时实现如a1-a11中任一项所述的方法。

本发明实施例还公开了d1、一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储一条或多条计算机程序指令，其中，所述一条或多条计算机程序指令被所述处理器执行以实现如下所述步骤：

对直流电机的驱动电压信号进行采样确定采样信号序列；

根据预定的样本点数量截取部分采样信号序列以确定样本集合，所述样本点数量不小于两个样本期间内采集到的采样点数量的预定数量，所述样本期间为所述直流电机两次换向之间的时间；

根据所述样本集合确定特征值集合，所述特征值用于表征对应的采样点的信号波动情况；

根据所述特征值集合确定过零点序列，所述过零点序列用于表征所述直流电机转向时刻的采样点位置；

根据所述过零点序列确定所述直流电机的转速。

d2、如d1所述的电子设备，所述采样点数量根据直流电机的转速范围以及预设的采样频率确定。

d3、如d1所述的电子设备，所述根据预定的样本点数量截取部分采样信号序列以确定样本集合包括：

根据预定的样本点数量截取部分采样信号序列；

对所述截取到的部分采样信号序列进行去均值操作，确定样本集合。

d4、如d1所述的电子设备，所述根据所述样本集合确定特征值集合包括：

通过所述样本集合确定第一向量集合{dn,dn+1,…,dm}和第二向量dm+1，所述第一向量集合中的元素di为所述样本集合中第i个采样点为起点截取的m个采样点，第二向量dm+1为所述样本集合中第m+1个采样点为起点截取的m个采样点，其中，n为预定的滑动窗口起始位置，m为预定的滑动窗口长度；

根据所述第一向量集合{dn,dn+1,…,dm}中各元素和第二向量dm+1内积确定数量积集合；

计算所述数量积集合中的每一个值与相邻的前一个值的差以确定所述特征值集合。

d5、如d4所述的电子设备，所述n和所述m根据所述直流电机转速的最大值、最小值以及采样频率确定。

d6、如d1所述的电子设备，所述根据所述特征值集合确定过零点序列包括：

将所述特征值集合中值大于零的元素所在的位置确定为所述过零点序列中的元素。

d7、如d1所述的电子设备，所述根据所述过零点序列确定所述直流电机的转速包括：

根据所述过零点序列确定样本期间的采样点数量；

根据所述样本期间的采样点数量确定所述直流电机的转动周期；

根据所述转动周期和采样频率确定直流电机转速。

d8、如d7所述的电子设备，所述根据所述过零点序列确定样本期间的采样点数量包括：

响应于所述过零点序列中仅包含一个元素，确定所述元素值为一个样本期间的采样点数。

d9、如d7所述的电子设备，所述根据所述过零点序列确定样本期间的采样点数还包括：

响应于所述过零点序列中的元素数目大于1，计算所述过零点序列中的每一个值与相邻的前一个值的差以确定近似导数集合；

响应于所述近似导数集合中的最大值与最小值的差小于阈值，确定所述近似导数集合中所有元素的平均值为一个样本期间的采样点数。

d10、如d9所述的电子设备，所述近似导数集合中还包括所述过零点序列集合中的第一个元素。

d11、如d9所述的电子设备，在确定近似导数集合后，所述根据所述过零点序列确定样本期间的采样点数还包括：

响应于所述近似导数集合中的最大值与最小值的差大于阈值，确定所述过零点序列中最大的元素值为一个样本期间的采样点数。