專利名稱：基于不同方式檢測結果加權合并的轉速檢測方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種轉速檢測方法及裝置，具體涉及一種應用于工業(yè)控制、交通及其它領域，基于不同方式檢測結果加權合并的轉速檢測方法及裝置。
背景技術：
在工業(yè)控制、交通及其它領域，轉速閉環(huán)控制得以極大的運用。為了能實現(xiàn)穩(wěn)定的轉速閉環(huán)控制，必須能檢測到較好的轉速值，所以一種有效的轉速檢測方法變得極為重要。 由于檢測到的轉速值不理想，可能會造成閉環(huán)控制失效。同時出于成本的考慮，很多場合運用的是分辨較低的轉速傳感器。在使用低分辨率轉速傳感器來進行轉速檢測時，低速和高速的采取不同的檢測方式。因為低分辨率的轉速傳感器每轉輸出脈沖值不多， 在轉速較低時，采用測量脈沖之間的周期T來換算出轉速，換算公式為
0 = -^- (rpm),其中P為轉速傳感器每轉輸出的脈沖數(shù)，T為相鄰脈沖間的時間 ’在轉
速較高時，采用統(tǒng)計在一個控制時間周期內的脈沖個數(shù)M來換算出轉速，其換算公式為
Q = ^^- (rpm)，其中t為控制時間周期，M為控制時間周期內檢測到的脈沖個數(shù)，P為 /xi*
轉速傳感器每轉輸出的脈沖數(shù)。通常把低速時的檢測方法定義為“T檢測法”，高速時的檢測方法定義為“M檢測法”。低速時采用“T檢測法”，高速時采用“M檢測法”?，F(xiàn)有技術的缺陷在于在低速時采用“T檢測法”和在高速采用“M檢測法”均能得到較好的轉速檢測值，但是，在介于低速和高速之間的轉速時，會存在從“T檢測法”向“M檢測法”或從“M檢測法”向“T檢測法”檢測方式轉變。由于兩種檢測方式的計算方法不同， 會出現(xiàn)到轉速值跳變情況，不利于轉速閉環(huán)控制。因此，有必要對現(xiàn)有技術進行改進。

發(fā)明內容
針對現(xiàn)有技術中存在介于低速和高速之間的轉速時，會存在從“T檢測法”向“M檢測法”或從“M檢測法”向“T檢測法”檢測方式轉變。由于兩種檢測方式的計算方法不同， 會出現(xiàn)到速度值跳變情況，不利于速度閉環(huán)控制的問題，為避免轉速檢測值的突變，本發(fā)明提供一種轉速檢測方法及裝置，通過對不同檢測方式的檢測結果進行加權合并，得到連續(xù)、 平順的轉速檢測值，方便速度閉環(huán)控制。本發(fā)明采用的技術方案是
基于不同方式檢測結果加權合并的轉速檢測方法，其特征在于，引入加權系數(shù)，在轉速檢測過程中對不同檢測方式的檢測結果進行加權合并，同時根據(jù)被控對象的轉動慣量，將檢測到轉速值的上升率和下降率加以限制，防止速度檢測值的突變，為速度閉環(huán)控制提供一個連續(xù)的速度檢測值。
3
所述不同檢測方式包括“T檢測法”和“M檢測法”；其中，所述的“T檢測法”為背景技術所說常規(guī)是指“T檢測法”，檢測原理如下以A相鄰的脈沖上升沿為目標，兩個上升沿間的時間間隔T=t2-tl=nXt;n為tl至t2的時間基準B的個數(shù)，t為B的脈沖周期。最后用換算公式可以換算出轉速值Ql ；所述的“M檢測法”為背景技術所說常規(guī)是指“M檢測法”，檢測原理如下統(tǒng)計tl至t2的控制時間周期t內速度傳感器輸出的脈沖個數(shù)M，在根據(jù)換算公式換算出轉速值Q2。所述加權系數(shù)由所測實時轉速確定。所述及加權系數(shù)采用Map表查表方式得出，或者采用函數(shù)計算方式得出。所述轉速檢測方法，對加權合并得到的實時轉速，根據(jù)被控目標的轉動慣量進行上升率及下降率的限制。所述基于不同方式檢測結果加權合并的轉速檢測方法，使用低分辨率轉速傳感器來進行轉速檢測，引入加權系數(shù)，在轉速檢測過程中對低轉速檢測方式的檢測結果和高轉速檢測方式的檢測結果進行加權合并。
AO所述低轉速檢測方式的檢測結果由式β=?！?(rpm)求得，式中P為轉速傳感器每轉輸出的脈沖數(shù)，T為相鄰脈沖間的時間；所述高轉速檢測方式的檢測結果由式
χ Af
Q = ^-τ (rpm)求得，式中t為控制時間周期，M為控制時間周期內檢測到的脈沖個數(shù)，P txP
為轉速傳感器每轉輸出的脈沖數(shù)。實時轉速的計算結果由式V_speed = Q1XS+Q2X (I-S)求得，式中，S為加權系數(shù)， Ql為低轉速檢測方式的檢測結果，Q2為高轉速檢測方式的檢測結果。所述加權系數(shù)由所測實時轉速確定，實時轉速低時，低轉速檢測結果所占權重比大，實時轉速高時，高轉速檢測結果所占權重比大。根據(jù)上述一種轉速檢測方法的一種轉速檢測裝置，其特征在于包括加法電路、減法電路、乘法電路、變化率限制模塊、反饋電路和MAP查表模塊，所述加法電路完成加權后的合并，作為檢測的實時轉速；所述減法電路用于分配加權系數(shù)；所述乘法電路用于計算不同檢測方式檢測結果的權重值；所述變化率限制模塊根據(jù)被控目標轉動慣量限制所述實時轉速的上升率和下降率；所述反饋電路用于將所述實時轉速反饋給Map查表模塊；所述 Map查表模塊根據(jù)反饋的實時轉速確定相應的加權系數(shù)。所述Map查表模塊可用函數(shù)計算模塊代替，以反饋電路的反饋信號作為函數(shù)自變量進行輸入，應變量為加權系數(shù)進行輸出。本發(fā)明的有益效果在于1、本發(fā)明的檢測方法以加權的方式將“低轉速檢測法”和 “高轉速檢測法”結合起來，充分的發(fā)揮了兩種方法在檢測低速和高速時的優(yōu)勢；2、將兩種方法進行權重分配，解決了高速向低速檢測或低速向高速檢測時速度突變的問題；3、加權系數(shù)采用Map表查詢的方式得出，使速度檢測精度更高；4、最后，根據(jù)被控目標轉動慣量， 加入檢測速度值上升率及下降率限制，使得檢測到的速度值更為連續(xù)，有利于速度的閉環(huán)控制。


圖1是本發(fā)明所述“T檢測法”檢測示意圖； 圖2是本發(fā)明所述“M檢測法”檢測示意圖3是本發(fā)明所述裝置的電路原理圖，也可作為整個加權合并過程的示意圖； 圖4是本發(fā)明所述Map表示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
來進一步闡述本發(fā)明。基于不同方式檢測結果加權合并的轉速檢測方法，其特征在于，引入加權系數(shù)，在轉速檢測過程中對不同檢測方式的檢測結果進行加權合并，同時根據(jù)被控對象的轉動慣量，將檢測到轉速值的上升率和下降率加以限制，防止速度檢測值的突變，為速度閉環(huán)控制提供一個連續(xù)的速度檢測值。所述不同檢測方式包括“T檢測法”和“M檢測法”；其中，所述的“T檢測法”為背景技術所說常規(guī)是指“T檢測法”，如附圖1所示，檢測原理如下以A相鄰的脈沖上升沿為目標，兩個上升沿間的時間間隔T=t2-tl=nXt;n為tl至t2的時間基準B的個數(shù)，t為B的脈沖周期。最后用換算公式可以換算出轉速值Ql ；所述的“M檢測法”為背景技術所說常規(guī)是指“M檢測法”，如附圖2所示，檢測原理如下統(tǒng)計tl至t2的控制時間周期t內速度傳感器輸出的脈沖個數(shù)M，在根據(jù)換算公式換算出轉速值Q2。所述加權系數(shù)由所測實時轉速確定。所述及加權系數(shù)采用Map表查表方式得出，或者采用函數(shù)計算方式得出。所述轉速檢測方法，對加權合并得到的實時轉速，根據(jù)被控目標的轉動慣量進行上升率及下降率的限制。所述基于不同方式檢測結果加權合并的轉速檢測方法，使用低分辨率轉速傳感器來進行轉速檢測，引入加權系數(shù)，在轉速檢測過程中對低轉速檢測方式的檢測結果和高轉速檢測方式的檢測結果進行加權合并。
AO如圖1所示，所述“T檢測法”為低轉速檢測方式，檢測結果由式0 = (rpm)求得，式中P為轉速傳感器每轉輸出的脈沖數(shù)，T為相鄰脈沖間的時間；
AOx Af
如圖2所示，所述“M檢測法”為高轉速檢測方式，檢測結果由式0 = -- (rpm)求
χΡ
得，式中t為控制時間周期，M為控制時間周期內檢測到的脈沖個數(shù)，P為轉速傳感器每轉輸出的脈沖數(shù)。實時轉速的計算結果由式V = Q1XS+Q2X (I-S)求得，式中，S為加權系數(shù)，Ql為低轉速檢測方式的檢測結果，Q2為高轉速檢測方式的檢測結果。所述加權系數(shù)由所測實時轉速確定，實時轉速低時，低轉速檢測結果所占權重比大，實時轉速高時，高轉速檢測結果所占權重比大。如圖3所示，根據(jù)上述一種轉速檢測方法的一種轉速檢測裝置，其特征在于包括加法電路P，減法電路M，乘法電路D1、D2，變化率限制模塊RL，反饋電路Z和MAP查表模塊， 所述加法電路P完成加權后的合并，作為檢測的實時轉速；所述減法電路M用于分配加權系數(shù)；所述乘法電路Dl用于計算低轉速檢測方式檢測結果的權重值，乘法電路D2用于計算高轉速檢測方式檢測結果的權重值；所述變化率限制模塊RL根據(jù)被控目標轉動慣量限制所述實時轉速的上升率和下降率；所述反饋電路Z用于將所述實時轉速反饋給Map查表模塊； 所述Map查表模塊根據(jù)反饋的實時轉速確定相應的加權系數(shù)。所述Map表如圖3所示，每一個實時轉速值V對應一個加權系數(shù)S，通過實時轉速 V可查找到對應的加權系數(shù)S,從而對兩種檢測方式的結果進行權重分配。所述Map查表模塊可用函數(shù)計算模塊代替，以反饋電路的反饋信號作為函數(shù)自變量進行輸入，加權系數(shù)為應變量進行輸出。如圖3所示，該裝置的額工作原理為低轉速檢測結果Ql與Map表查到的加權系數(shù)S作為乘法器Dl的輸入信號，求得低轉速檢測結果的權重值；Map表查到的加權系數(shù)S和常數(shù)1 (圖中為Cl)作為減法器的輸入信號，減法器輸出與高轉速檢測結果Q2作為乘法器 D2的輸入信號，求得夠轉速檢測結果的權重值；兩個乘法器的輸出作為加法器P的輸入，由加法器P進行加權合并，經(jīng)變化率限制器RL進行上升率和下降率限制，得到的結果作為檢測的實時轉速值V ；反饋電路Z將實時轉速值反饋給Map表，Map對加權系數(shù)S進行更新。本發(fā)明還存在諸多變形，本領域普通技術人員在不脫離本發(fā)明精神的情況下所作的修改，均應視為在本發(fā)明的保護范圍之內，本發(fā)明的保護范圍視其權利要求書而定。
權利要求
1.基于不同方式檢測結果加權合并的轉速檢測方法，其特征在于引入加權系數(shù)，在轉速檢測過程中對不同檢測方式的檢測結果進行加權合并，同時根據(jù)被控對象的轉動慣量，將檢測到轉速值的上升率和下降率加以限制，防止速度檢測值的突變，為速度閉環(huán)控制提供一個連續(xù)的速度檢測值。
2.根據(jù)權利要求1所述轉速檢測方法，其特征在于所述不同檢測方式包括“T檢測法” 和“M檢測法”。
3.根據(jù)權利要求1或2所述轉速檢測方法，其特征在于所述加權系數(shù)由所測實時轉速確定；所述及加權系數(shù)采用Map表查表方式得出，或者采用函數(shù)計算方式得出。
4.根據(jù)權利要求1所述轉速檢測方法，其特征在于所述轉速檢測方法，對加權合并得到的實時轉速，根據(jù)被控目標的轉動慣量進行上升率及下降率的限制。
5.根據(jù)權利要求1所述轉速檢測方法，其特征在于所述基于不同方式檢測結果加權合并的轉速檢測方法，使用低分辨率轉速傳感器來進行轉速檢測，引入加權系數(shù)，在轉速檢測過程中對低轉速檢測方式的檢測結果和高轉速檢測方式的檢測結果進行加權合并。
6.根據(jù)權利要求5所述轉速檢測方法，其特征在于所述低轉速檢測方式的檢測結果 6D由式(rpm)求得，式中P為轉速傳感器每轉輸出的脈沖數(shù)，T為相鄰脈沖間的時 RkT 間；所述高轉速檢測方式的檢測結果由式fi=- (rpm)求得，式中t為控制時間周期， M為控制時間周期內檢測到的脈沖個數(shù)，P為轉速傳感器每轉輸出的脈沖數(shù)。
7.根據(jù)權利要求6所述轉速檢測方法，其特征在于實時轉速的計算結果由式V= Q1XS+Q2X (I-S)求得，式中，S為加權系數(shù)，Ql為低轉速檢測方式的檢測結果，Q2為高轉速檢測方式的檢測結果。
8.根據(jù)權利要求5所述轉速檢測方法，其特征在于所述加權系數(shù)由所測實時轉速確定，實時轉速低時，低轉速檢測結果所占權重比大，實時轉速高時，高轉速檢測結果所占權重比大。
9.根據(jù)上述一種轉速檢測方法的一種轉速檢測裝置，其特征在于包括加法電路、減法電路、乘法電路、變化率限制模塊、反饋電路和MAP查表模塊，所述加法電路完成加權后的合并，作為檢測的實時轉速；所述減法電路用于分配加權系數(shù)；所述乘法電路用于計算不同檢測方式檢測結果的權重值；所述變化率限制模塊根據(jù)被控目標轉動慣量限制所述實時轉速的上升率和下降率；所述反饋電路用于將所述實時轉速反饋給Map查表模塊；所述 Map查表模塊根據(jù)反饋的實時轉速確定相應的加權系數(shù)。
10.根據(jù)權利要求9所述轉速檢測裝置，其特征在于所述Map查表模塊可用函數(shù)計算模塊代替，以反饋電路的反饋信號作為函數(shù)自變量進行輸入，應變量為加權系數(shù)進行輸出。
全文摘要
本發(fā)明公開了基于不同方式檢測結果加權合并的轉速檢測方法及裝置，通過引入加權系數(shù)，在轉速檢測過程中對不同檢測方式的檢測結果進行加權合并，同時根據(jù)被控對象的轉動慣量，將檢測到轉速值的上升率和下降率加以限制，防止速度檢測值的突變，為速度閉環(huán)控制提供一個連續(xù)的速度檢測值；本發(fā)明解決了高速向低速檢測或低速向高速檢測時速度突變的問題，具有操作簡單、準確性高的特點。
文檔編號G01P3/44GK102445562SQ20111035398
公開日2012年5月9日 申請日期2011年11月10日 優(yōu)先權日2011年11月10日
發(fā)明者唐廣笛, 王婉霞, 裴海靈, 謝勇波 申請人:湖南南車時代電動汽車股份有限公司