[發(fā)明專利]電機的脈沖濾波系統(tǒng)、脈沖濾波方法及其控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510554410.5
• 申請日: 2015-09-01
• 公開（公告）號: CN105141203B
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發(fā)明（設計）人: 楊照輝;聶強;劉海桂
• 申請（專利權）人: 深圳市高川自動化技術有限公司
• 主分類號: H02P8/14
• 分類號: H02P8/14
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 王永文;劉文求

1.一種電機的脈沖濾波系統(tǒng)，其特征在于，包括：

計數模塊，用于緩存用于控制電機轉動的脈沖，記錄未發(fā)出的脈沖數量；

曲線設計模塊，用于根據預設濾波參數、預設轉速變化曲線和未發(fā)出的脈沖數產生出當前脈沖的頻率；使最終輸出的脈沖序列符合預設的變化曲線，從而使電機的轉速變化連續(xù)；

數字式頻率發(fā)生器，根據曲線設計模塊給定的脈沖頻率輸出脈沖信號、并根據緩存的脈沖方向輸出方向信號，精確控制電機的轉動速度和轉動方向，使電機的轉速平滑變化。

2.根據權利要求1所述的電機的脈沖濾波系統(tǒng)，其特征在于，所述計數模塊包括：第一加法器、選擇器、2-4譯碼器、非門、或門和第一D觸發(fā)器；所述2-4譯碼器根據輸入脈沖和輸出脈沖是否有效輸出對應的控制信號；當輸入脈沖或者輸出脈沖有效時，所述或門輸出1至第一D觸發(fā)器，所述選擇器根據控制信號判斷輸入脈沖或輸出脈沖的方向；所述第一加法器根據選擇器的判斷結果對其輸出的計數值加1或者減1，并由第一D觸發(fā)器鎖存加或減后的結果后輸出計數值；當輸入脈沖和輸出脈沖均有效時，及輸入脈沖和輸出脈沖均無效時，第一D觸發(fā)器不動作。

3.根據權利要求2所述的電機的脈沖濾波系統(tǒng)，其特征在于，所述曲線設計模塊包括乘法器和第二加法器，所述乘法器用于將第一D觸發(fā)器輸出的計數值和cof寄存器設置的曲線斜率相乘，第二加法器用于將乘法器的輸出結果與offset寄存器設置的曲線起跳點相加后輸出變化平滑的轉速驅動信號。

4.根據權利要求3所述的電機的脈沖濾波系統(tǒng)，其特征在于，所述數字式頻率發(fā)生器包括第三加法器、第二D觸發(fā)器和比較器，所述第三加法器用于根據轉速驅動信號的脈沖數量循環(huán)自加、并輸出脈沖信號，所述比較器根據計數模塊輸出的計數值判斷脈沖信號的方向，輸出相應方向的輸出方向信號；所述第二D觸發(fā)器鎖存第三加法器的輸出結果。

5.一種如權利要求2所述的電機的脈沖濾波系統(tǒng)的脈沖濾波方法，其特征在于，包括：

由計數模塊緩存控制電機轉動的脈沖，記錄未發(fā)出的脈沖數量；

由曲線設計模塊根據預設濾波參數、預設轉速變化曲線和未發(fā)出的脈沖數產生出當前脈沖的頻率；使最終輸出的脈沖序列符合預設的變化曲線，從而使電機的轉速變化連續(xù)；

由數字式頻率發(fā)生器根據曲線設計模塊給定的脈沖頻率輸出脈沖信號、并根據緩存的脈沖方向輸出方向信號，精確控制電機轉動速度和轉動方向，使電機的轉速平滑變化。

6.根據權利要求5所述的電機的脈沖濾波方法，其特征在于，所述由計數模塊緩存控制電機轉動的脈沖，記錄未發(fā)出的脈沖數量的步驟包括：

所述2-4譯碼器根據輸入脈沖和輸出脈沖是否有效輸出對應的控制信號；

當輸入脈沖或者輸出脈沖有效時，所述或門輸出1至第一D觸發(fā)器，所述選擇器根據控制信號判斷輸入脈沖或輸出脈沖的方向；所述第一加法器根據選擇器的判斷結果對其輸出的計數值加1或者減1，并由第一D觸發(fā)器鎖存加或減后的結果后輸出計數值；當輸入脈沖和輸出脈沖均有效時，及輸入脈沖和輸出脈沖均無效時，第一D觸發(fā)器不動作。

7.根據權利要求5所述的電機的脈沖濾波方法，其特征在于，所述由曲線設計模塊根據濾波參數、預設轉速變化曲線和未發(fā)出的脈沖數量生成發(fā)出脈沖序列，使電機的轉速變化連續(xù)的步驟包括：

乘法器將第一D觸發(fā)器輸出的計數值和cof寄存器設置的曲線斜率相乘，將相乘結果輸出給第二加法器；

由所述第二加法器將相乘結果與offset寄存器設置的曲線起跳點相加后輸出變化平滑的轉速驅動信號。

8.根據權利要求5所述的電機的脈沖濾波方法，其特征在于，所述由數字式頻率發(fā)生器根據曲線設計模塊給定的脈沖頻率輸出脈沖信號、并根據緩存的脈沖方向輸出方向信號，精確控制電機轉動速度和轉動方向，使電機的轉速平滑變化的步驟包括：

第三加法器根據轉速驅動信號的脈沖數量循環(huán)自加、并輸出脈沖信號；同時，由比較器根據計數模塊輸出的計數值判斷脈沖信號的方向，輸出相應方向的輸出方向信號，并由第二D觸發(fā)器鎖存第三加法器的計數值。

9.一種電機的控制系統(tǒng)，包括控制器、電機驅動器和電機，其特征在于，還包括如權利要求1-4任意一項所述的脈沖濾波系統(tǒng)，所述控制器、脈沖濾波系統(tǒng)、電機驅動器和電機依次連接。