一种电机转速的计算修正方法与流程

1.本发明属于电机设备领域，具体涉及一种电机转速的计算修正方法。


背景技术：

2.电机调速系统需要根据电机转速进行调速。电机转速是指电机单位时间转过的角度，且电机转速一般是通过计算获得的。然而，在计算过程中存在时间变量，因此时间基准值的精度就会影响速度的计算精度。很多低成本的调速系统直接利用mcu内部rc振荡器作为mcu的系统时钟，但是该系统时钟精度存在1％左右的误差，尤其在高温情况下该系统时钟误差甚至达到3％左右，从而导致根据该系统时钟计算出来的速度也存在该误差。本发明提出了一种速度计算修正方法，可以减小时钟误差对计算速度的影响，速度计算误差可以减小50％以上。


技术实现要素：

3.为解决现有的技术问题，本发明提供一种电机转速的计算修正方法，通过引入一个依赖mcu时钟和计算速度的参考信号，可以将速度计算误差可以减小50％以上，从而减小时钟误差对计算速度的影响。
4.本发明中主要采用的技术方案为：
5.一种电机转速的计算修正方法，设电机的角速度的修正公式如公式(1)所示：
[0006][0007]
其中，k为修正系数，θ是在时间t内转过的角度；
[0008]
则电机的角速度具体修正步骤如下：
[0009]
步骤1：设置基准信号计数，电机的电角度每增加角度β，电机电角度产生的基准信号计数s1加1；
[0010]
步骤2：设置参考信号计数，根据当前电机角速度计算出电机转过角度每增加角度β所需要的时间，当该时间到达后，将参考信号计数s2加1，然后再根据当前速度计算出电机转过角度每增加角度β需要的时间，当该时间到达后，将参考信号计数s2加1，如此循环往复更新参考信号计数s2；
[0011]
步骤3：在单位时间内，比较基准信号计数s1和参考信号计数s2，若参考信号计数s2大于基准信号计数s1，则调整修正系数k减小；若参考信号计数s2小于基准信号计数s1，则调整修正系数k增加；若参考信号计数s2等于基准信号计数s1，则保持修正系数k不变。
[0012]
优选地，所述步骤2中，电机转过角度每增加角度β所需要时间的计算公式如下：
[0013][0014]
其中，ω为当前电机角速度，由公式(1)计算可得。
[0015]
优选地，调整修正系数k减小预设的变化步幅度，调整修正系数k增加预设的变化步幅度。
[0016]
优选地，所述修正系数k初始值为1，变化步幅度为0.001。
[0017]
优选地，所述角度β为任意角度。有益效果：本发明提供一种电机转速的计算修正方法，具有如下优点：
[0018]
(1)本发明的修正方法简单可靠，且不需要增加额外的硬件；
[0019]
(2)本发明的修正方法可以将电机转速误差减小50％以上；
[0020]
(3)由于t的计算与单片机的时钟误差相关，因此本发明采用修正时间公式进行反向修正，与现有的计算公式相比，可以进一步提高速度计算精度。
具体实施方式
[0021]
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
[0022]
实施例1
[0023]
一种电机转速的计算修正方法，设电机的角速度的修正公式如公式(1)所示：
[0024][0025]
其中，k为修正系数，且初始值为1；θ是在时间t内转过的角度；
[0026]
则电机的角速度具体修正步骤如下：
[0027]
步骤1：设置基准信号计数，电机的电角度每增加角度β，电机电角度产生的基准信号计数s1加1；
[0028]
步骤2：设置参考信号计数，根据当前电机角速度结合公式(2)计算出电机转过角度每增加角度β所需要的时间，当该时间到达后，将参考信号计数s2加1，然后再根据当前速度计算结合公式(2)出电机转过角度每增加角度β需要的时间，当该时间到达后，将参考信号计数s2加1，如此循环往复更新参考信号计数s2，其中，公式(2)如下所示：
[0029][0030]
其中，ω为当前电机角速度；
[0031]
步骤3：在单位时间内，比较基准信号计数s1和参考信号计数s2，若参考信号计数s2大于基准信号计数s1，则调整修正系数k减小0.001；若参考信号计数s2小于基准信号计数s1，则调整修正系数k增加0.001；若参考信号计数s2等于基准信号计数s1，则保持修正系数k不变。
[0032]
本发明的修正方法的核心是引入一个依赖mcu时钟和计算速度的参考信号，该参考信号与电机运行本身电角度产生的基准信号相比较。根据单位时间内参考信号计数和基准信号计数的大小更新修正系数k。如果参考信号计数大于电机本身角度产生的基准信号计数，则修正系数k减小，反之修正系数k增加，如果两者相等则系数保持不变。
[0033]
采用实施例1中电机转速计算修正方法与现有电机转速测量方法(直接利用mcu内
部rc振荡器作为mcu的系统时钟，通过计算可得)分别对电机角速度(rpm)进行测量，比较两者的测量误差。
[0034][0035]
根据上述实验数据可以发现，采用实施例1测得的电机转数的误差率较现有的测速方法降低了50％以上，说明采用实施例1提出的电机转速计算修正方法可以得到更精确的电机转速。
[0036]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。


技术特征：
1.一种电机转速的计算修正方法，其特征在于，设电机的角速度的修正公式如公式(1)所示：其中，k为修正系数，θ是在时间t内转过的角度；则电机的角速度具体修正步骤如下：步骤1：设置基准信号计数，电机的电角度每增加角度β，电机电角度产生的基准信号计数s1加1；步骤2：设置参考信号计数，根据当前电机角速度计算出电机转过角度每增加角度β所需要的时间，当该时间到达后，将参考信号计数s2加1，然后再根据当前速度计算出电机转过角度每增加角度β需要的时间，当该时间到达后，将参考信号计数s2加1，如此循环往复更新参考信号计数s2；步骤3：在单位时间内，比较基准信号计数s1和参考信号计数s2，若参考信号计数s2大于基准信号计数s1，则调整修正系数k减小；若参考信号计数s2小于基准信号计数s1，则调整修正系数k增加；若参考信号计数s2等于基准信号计数s1，则保持修正系数k不变。2.根据权利要求1所述的电机转速的计算修正方法，其特征在于，所述步骤2中，电机转过角度每增加角度β所需要时间的计算公式如下：其中，ω为当前电机角速度，由公式(1)计算可得。3.根据权利要求1所述的电机转速的计算修正方法，其特征在于，调整修正系数k减小预设的变化步幅度，调整修正系数k增加预设的变化步幅度。4.根据权利要求3所述的电机转速的计算修正方法，其特征在于，所述修正系数k初始值为1，变化步幅度为0.001。5.根据权利要求1所述的电机转速的计算修正方法，其特征在于，所述角度β为任意角度。

技术总结
本发明公开了一种电机转速的计算修正方法，电机的角速度具体修正步骤如下：步骤1：设置基准信号计数；步骤2：设置参考信号计数，根据当前电机角速度计算出电机转过角度每增加角度β所需要的时间，当该时间到达后，将参考信号计数S2加1，然后再根据当前速度计算出电机转过角度每增加角度β需要的时间，当该时间到达后，将参考信号计数S2加1，如此循环往复更新参考信号计数S2；步骤3：在单位时间内，比较基准信号计数S1和参考信号计数S2，根据比较结果调整修正系数k。本发明的修正方法简单可靠，且不需要增加额外的硬件，同时可以将电机转速误差减小50%以上。误差减小50%以上。


技术研发人员：匡成效 何志明 梁坡
受保护的技术使用者：常州常荣精密电子有限公司
技术研发日：2022.04.06
技术公布日：2022/6/21