[發明專利]一種閾值自適應轉速信號處理系統及其方法

有效

• 申請號: 202011608019.6
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112834774B
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發明（設計）人: 趙建遠;印愛民;張朋坤;金招省;孫林
• 申請（專利權）人: 中國航發控制系統研究所
• 主分類號: G01P3/00
• 分類號: G01P3/00;G06F17/10
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 殷紅梅

本發明涉及信號處理技術領域，具體公開了一種閾值自適應轉速信號處理系統，包括轉速信號采集模塊，用于實時采集發動機的當前轉速信號；閾值計算模塊，用于實時計算發動機當前轉速信號所使用的當前轉速閾值；雙邊滯回比較模塊，用于將發動機當前轉速信號與所使用的當前轉速閾值進行比較，并依據比較結果輸出一個與發動機轉速原始信號等價的方波信號；以及整周測速模塊，用于計算雙邊滯回比較模塊輸出的方波信號的頻率，以獲得發動機的轉速目標值。本發明還公開了一種閾值自適應轉速信號處理方法。本發明提供的閾值自適應轉速信號處理系統，可以提高發動機轉動時轉速信號采集的穩定性、實時性和精確性，以便獲得準確的轉速值。

技術領域

本發明涉及信號處理技術領域，更具體地，涉及一種閾值自適應轉速信號處理系統及其方法。

背景技術

在發動機數控系統中，轉速傳感器信號是發動機關鍵控制信號中的轉速信號。第一，由于信號本身產生的噪聲以及外部干擾噪聲，外部處理電路不能完全將信號轉換成可直接計算的頻率信號，所以需要將轉速信號采集模塊采集到的數據通過數字方法進行處理，使處理后的頻率信號盡可能的接近原始頻率信號；第二，由于使用固定閾值進行判斷的話，很可能由于外部因素導致信號幅值達不到要求，而最終導致數字處理后信號不能將轉速信號識別到。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中存在的不足，提供了一種閾值自適應轉速信號處理系統及其方法，可以提高發動機轉動時轉速信號采集的穩定性、實時性和精確性，以便獲得準確的轉速值。

作為本發明的第一個方面，提供一種閾值自適應轉速信號處理系統，包括：

轉速信號采集模塊，用于實時采集發動機的當前轉速信號；

閾值計算模塊，用于實時計算發動機當前轉速信號所使用的當前轉速閾值；

雙邊滯回比較模塊，用于將發動機當前轉速信號與所使用的當前轉速閾值進行比較，并依據比較結果輸出一個與發動機轉速原始信號等價的方波信號；以及

整周測速模塊，用于計算所述雙邊滯回比較模塊輸出的方波信號的頻率，以獲得發動機的轉速目標值。

進一步地，所述閾值計算模塊具體用于，

獲取初始值，并實時計算發動機當前轉速信號的有效值；

根據初始值和有效值的比較結果確定所述當前轉速閾值，其中，當前轉速閾值SLOT的計算算法如下式(1)所示：

其中，X₁、X₂、、、X_N為采集到的當前轉速信號對應的當前轉速值，N為所有當前轉速值的數據長度；

根據式(1)，當前轉速閾值SLOT有兩部分組成，初始值S₀和計算出的實時有效值，當計算出的實時有效值小于初始值S₀時，當前轉速閾值SLOT采用初始值S₀，當計算出的實時有效值大于初始值S₀時，當前轉速閾值SLOT采用計算出的實時有效值。

進一步地，所述雙邊滯回比較模塊具體用于，

根據發動機當前轉速信號獲取發動機當前轉速值；

當所述當前轉速閾值為正時，且所述當前轉速值超過當前轉速最大閾值時，輸出為1；當所述當前轉速閾值為負時，且所述當前轉速值小于當前轉速最小閾值時，輸出為0；當所述當前轉速值處于當前轉速最大閾值和當前轉速最小閾值中間時，保留上一次的輸出結果。

進一步地，所述轉速信號采集模塊，具體用于采集由于發動機轉速所產生并通過硬件電路處理后的信號。

作為本發明的第二個方面，提供一種閾值自適應轉速信號處理方法，包括如下步驟：