[发明专利]电机的脉冲滤波系统、脉冲滤波方法及其控制系统

说明书

本发明公开了电机的脉冲滤波系统、脉冲滤波方法及其控制系统。其中，脉冲滤波系统包括计数模块、曲线设计模块和数字式频率发生器，由计数模块缓存控制电机转动的脉冲，记录未发出的脉冲数量；由曲线设计模块根据滤波参数、预设转速变化曲线和未发出的脉冲数产生出当前脉冲的频率，使最终输出的脉冲序列符合预设的变化曲线，从而使电机的转速变化连续；并由数字式频率发生器根据曲线设计模块给定的脉冲频率输出脉冲信号、并根据缓存的脉冲方向输出方向信号，精确控制电机转动速度和转动方向，使电机的转速平滑变化，从而使电机的速度为会突变，使电机运行平衡，振动更小。

技术领域

本发明涉及电机控制技术领域，特别涉及一种电机的脉冲滤波系统、脉冲滤波方法及其控制系统。

背景技术

电机是指依据电磁感应定律实现电能的转换或传递的一种电磁装置，其主要作用是用于产生驱动转矩，作为电器或各种机械的动力源。在多数自动化设备应用中，电机需要从一个角度快速转到另一个角度，带动外部部件从另一个点快速运动到另一个点，在工作时，电机一直在处于频繁加速和减速的工作状态。

在高速高精度的运动控制系统中，通过脉冲和方向控制电机运动是最常用的一种方式。由负责运动控制的控制器输出脉冲到电机驱动器，控制电机的运动。每一个脉冲对应旋转电机运转一个角度，由于电机对脉冲序列的连续性要求很高，如果给出的速度指令有突变（即脉冲序列的连续性不好）、则会引起外部部件运行的振动，甚至导致外部部件位置的偏差，影响加工效果。

因而现有技术还有待改进和提高。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供电机的脉冲滤波系统、脉冲滤波方法及其控制系统，能使电机的转速平滑变化。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种电机的脉冲滤波系统，其包括：

计数模块，用于缓存用于控制电机转动的脉冲，记录未发出的脉冲数量；

曲线设计模块，用于根据预设滤波参数、预设转速变化曲线和未发出的脉冲数产生出当前脉冲的频率，使最终输出的脉冲序列符合预设的变化曲线，从而使电机的转速变化连续；

数字式频率发生器，根据曲线设计模块给定的当前脉冲频率输出脉冲信号、并根据缓存的脉冲方向输出方向信号，精确控制电机的转动速度和转动方向，使电机的转速平滑变化。

所述的电机的脉冲滤波系统中，所述计数模块包括：第一加法器、选择器、2-4译码器、非门、或门和第一D触发器；所述2-4译码器根据输入脉冲和输出脉冲是否有效输出对应的控制信号；当输入脉冲或者输出脉冲有效时，所述或门输出1至第一D触发器，所述选择器根据控制信号判断输入脉冲或输出脉冲的方向；所述第一加法器根据选择器的判断结果对其输出的计数值加1或者减1，并由第一D触发器锁存加或减后的结果后输出计数值；当输入脉冲和输出脉冲均有效时，及输入脉冲和输出脉冲均无效时，第一D触发器不动作。

所述的电机的脉冲滤波系统中，所述曲线设计模块包括乘法器和第二加法器，所述乘法器用于将第一D触发器输出的计数值和cof寄存器设置的曲线斜率相乘，第二加法器用于将乘法器的输出结果与offset寄存器设置的曲线起跳点相加后输出变化平滑的转速驱动信号。

所述的电机的脉冲滤波系统中，所述数字式频率发生器包括第三加法器、第二D触发器和比较器，所述第三加法器用于根据转速驱动信号的脉冲数量循环自加、并输出脉冲信号，所述比较器根据计数模块输出的计数值判断脉冲信号的方向，输出相应方向的输出方向信号；所述第二D触发器锁存第三加法器的输出结果。

一种电机的脉冲滤波系统的脉冲滤波方法，其包括：

由计数模块缓存控制电机转动的脉冲，记录未发出的脉冲数量；