利用正交编码器检测旋转运动系统的方法_2

文档序号:9863703阅读:来源:国知局
开始重新累计;
正交编码器输出的A相方波信号、B相方波信号的延续时长的累计公式为: Υ1=Υ1+(Τ2-Τ1)
Υ2=Υ2+(Τ4-Τ3)
其中,Yl为正交编码器输出的A相方波信号的延续时长,Υ2为正交编码器输出的B相方波信号的延续时长,Yl、Υ2的初始值均为0,Τ1、Τ2为正交编码器输出的A相方波信号的最近两个上升沿的起始时刻,并且Tl时刻位于Τ2时刻之前,Τ3、Τ4为正交编码器输出的B相方波信号的最近两个上升沿的起始时刻,并且Τ3时刻位于Τ4时刻之前;
转速计算触发条件是触发条件1、触发条件2、触发条件3、触发条件4中的一种;
触发条件1:正交编码器输出的A相方波信号的上升沿数量达到预先设定的上升沿数量累计阈值;
触发条件2:正交编码器输出的B相方波信号的上升沿数量达到预先设定的上升沿数量累计阈值;
触发条件3:正交编码器输出的A相方波信号的延续时长达到预先设定的信号时长累计阈值;
触发条件4:正交编码器输出的B相方波信号的延续时长达到预先设定的信号时长累计阈值;
当转速计算触发条件是触发条件I或触发条件2时,旋转运动系统当前转速的计算公式为:
V=[(Zl-2)/(Yl-Ytl-Ybl)+(Z2-2)/(Y2-Yt2-Yb2)]/2
其中,V为旋转运动系统的当前转速,Zl为正交编码器输出的A相方波信号的上升沿数量,Ytl为累计过程中的相邻上升沿起始时刻之间的最大差值,Ybl为累计过程中的相邻上升沿起始时刻之间的最小差值,Z2为正交编码器输出的B相方波信号的上升沿数量,Yt2为累计过程中的相邻上升沿起始时刻之间的最大差值,Yb2为累计过程中的相邻上升沿起始时刻之间的最小差值;
当转速计算触发条件是触发条件3或触发条件4时,旋转运动系统当前转速的计算公式为:
V=(Zl/Yl+Z2/Y2)/2
其中,V为旋转运动系统的当前转速,Zl为正交编码器输出的A相方波信号的上升沿数量,Z2为正交编码器输出的B相方波信号的上升沿数量。
[0012]本发明实施例中,所采用的微处理器是型号为STM32F103的微处理芯片,所述正交编码器的A相信号、B相信号由磁阻探头产生,具体采用的是可调制成固定幅值方波输出的转速探头。
【主权项】
1.一种利用正交编码器检测旋转运动系统的方法,其特征在于: 将正交编码器输出的A相信号、B相信号调制成固定幅值的方波,并为正交编码器配置一个微处理器,将微处理器的两个外部中断引脚的外部中断触发方式分别设置为上升沿触发,并将正交编码器的A相方波信号、B相方波信号分别接到微处理器的该两个外部中断引脚,利用微处理器实时检测正交编码器输出的A相方波信号、B相方波信号; 如果微处理器检测到T3-T1〈T2-T3,则判定旋转运动系统的估计转向为正转,反之则判定旋转运动系统的估计转向为反转; 其中,Tl、T2为正交编码器输出的A相方波信号的最近两个上升沿的起始时刻,并且Tl时刻位于Τ2时刻之前; 其中,Τ3、Τ4为正交编码器输出的B相方波信号的最近两个上升沿的起始时刻,并且Τ3时刻位于Τ4时刻之前; 微处理器在连续N次的估计转向中,如果有Χ1>Χ2,则判定旋转运动系统的当前转动方向为正转,如果有Xl〈Χ2,则判定旋转运动系统的当前转动方向为反转; 其中,N为预先设定的转向判定阈值,Xl为判定旋转运动系统的估计转向为正转的次数,Χ2为判定旋转运动系统的估计转向为反转的次数。2.根据权利要求1所述的利用正交编码器检测旋转运动系统的方法,其特征在于:微处理器对正交编码器输出的A相方波信号、B相方波信号的延续时长及上升沿数量进行累计,并在达到转速计算触发条件时,计算旋转运动系统的当前转速,然后再对正交编码器输出的A相方波信号、B相方波信号的延续时长及上升沿数量从O开始重新累计; 转速计算触发条件是正交编码器输出的A相方波信号的上升沿数量达到预先设定的上升沿数量累计阈值,或是正交编码器输出的B相方波信号的上升沿数量达到预先设定的上升沿数量累计阈值; 正交编码器输出的A相方波信号、B相方波信号的延续时长的累计公式为: Υ1=Υ1+(Τ2-Τ1) Υ2=Υ2+(Τ4-Τ3) 其中,Yl为正交编码器输出的A相方波信号的延续时长,Υ2为正交编码器输出的B相方波信号的延续时长,Yl、Υ2的初始值均为0,Τ1、Τ2为正交编码器输出的A相方波信号的最近两个上升沿的起始时刻,并且Tl时刻位于Τ2时刻之前,Τ3、Τ4为正交编码器输出的B相方波信号的最近两个上升沿的起始时刻,并且Τ3时刻位于Τ4时刻之前; 旋转运动系统当前转速的计算公式为: V=[(Zl-2)/(Yl-Ytl-Ybl)+(Z2-2)/(Y2-Yt2-Yb2)]/2 其中,V为旋转运动系统的当前转速,Zl为正交编码器输出的A相方波信号的上升沿数量,Ytl为累计过程中的相邻上升沿起始时刻之间的最大差值,Ybl为累计过程中的相邻上升沿起始时刻之间的最小差值,Z2为正交编码器输出的B相方波信号的上升沿数量,Yt2为累计过程中的相邻上升沿起始时刻之间的最大差值,Yb2为累计过程中的相邻上升沿起始时刻之间的最小差值。3.根据权利要求1所述的利用正交编码器检测旋转运动系统的方法,其特征在于:微处理器对正交编码器输出的A相方波信号、B相方波信号的延续时长及上升沿数量进行累计,并在达到转速计算触发条件时,计算旋转运动系统的当前转速,然后再对正交编码器输出的A相方波信号、B相方波信号的延续时长及上升沿数量从O开始重新累计; 转速计算触发条件是正交编码器输出的A相方波信号的延续时长达到预先设定的信号时长累计阈值,或是正交编码器输出的B相方波信号的延续时长达到预先设定的信号时长累计阈值; 正交编码器输出的A相方波信号、B相方波信号的延续时长的累计公式为: Y1=Y1+(T2-T1) Υ2=Υ2+(Τ4-Τ3) 其中,Yl为正交编码器输出的A相方波信号的延续时长,Υ2为正交编码器输出的B相方波信号的延续时长,Yl、Υ2的初始值均为0,Τ1、Τ2为正交编码器输出的A相方波信号的最近两个上升沿的起始时刻,并且Tl时刻位于Τ2时刻之前,Τ3、Τ4为正交编码器输出的B相方波信号的最近两个上升沿的起始时刻,并且Τ3时刻位于Τ4时刻之前; 旋转运动系统当前转速的计算公式为: V=(Zl/Yl+Z2/Y2)/2 其中,V为旋转运动系统的当前转速,Zl为正交编码器输出的A相方波信号的上升沿数量,Z2为正交编码器输出的B相方波信号的上升沿数量。
【专利摘要】种利用正交编码器检测旋转运动系统的方法,涉及测量仪器技术领域,所解决的是现有方法应用范围小,且检测精度低的技术问题。该方法将正交编码器输出的A相信号、B相信号调制成固定幅值的方波,并为正交编码器配置一个微处理器,将微处理器的两个外部中断引脚的外部中断触发方式分别设置为上升沿触发,并将正交编码器的A相方波信号、B相方波信号分别接到微处理器的该两个外部中断引脚,利用微处理器实时检测正交编码器输出的A相方波信号、B相方波信号各个上升沿的起始时刻,进而计算出旋转运动系统的当前转动方向、当前转速。本发明提供的方法,适用于检测旋转运动系统。
【IPC分类】G01P3/486, G01P13/04
【公开号】CN105628956
【申请号】CN201511010836
【发明人】易铃芳, 史哲烽
【申请人】上海自动化仪表有限公司
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2015年12月30日
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