[发明专利]一种针对复合增量式编码器输出信号的处理方法及装置

权利要求书

1.一种针对复合增量式编码器输出信号的处理方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)根据用户自定义的UVW信号状态与电机转子的相位角度对应关系表，结合公式：换算出UVW信号状态与脉冲数的对应关系表；其中，用户自定义的对应关系表中，UVW信号的六个状态101、100、110、010、011、001将电机转子的相位角度分为六个相等的区间；α表示电机转子的相位角度，M表示所述复合增量式编码器中的增量式光学码盘的分辨率，P表示所述复合增量式编码器所应用的电机的极对数，k＝1，2或4；

2)根据步骤1)换算的对应关系表，获取待处理的输出信号中T0时刻的UVW信号的状态对应的脉冲数，记为E1；以及获取待处理的输出信号中T2时刻的UVW信号的状态对应的脉冲数，记为E2；其中，T0表示上电时刻，T2表示UVW信号中出现第一个边沿的时刻；

3)对待处理的输出信号中A、B信号的k倍频信号进行加或减计数处理，得到计数值N1；

4)计算得到E3，E3＝E2+Zcnt；其中，Zcnt表示保存的T3时刻对A、B信号的计数值；T3表示T2时刻之后输出信号中Z信号出现第一个上升沿的时刻；

5)根据当前时刻所处的阶段，将步骤2)获取的E1、E2或者步骤4)计算得到的E3分别叠加到对应阶段的当前时刻对应的A、B信号的计数值n1上，得到电机转子磁极的单圈绝对位置信息。

2.根据权利要求1所述的针对复合增量式编码器输出信号的处理方法，其特征在于：所述步骤3)中，根据如下过程进行计数：位于T0～T2阶段时，连续计数得到计数值N1；在T2时刻时，计数值N1进行复位；进入T2～T3阶段时，在复位的基础上计数得到计数值N1；在T3时刻时，计数值N1再次复位；进入T3～断电时刻的阶段时，在复位的基础上计数得到计数值N1，并且在此阶段所有的Z信号出现上升沿时，均进行一次复位；所述复位根据电机的旋转方向进行，当逆时针旋转时，计数值N1复位为零；当顺时针旋转时，计数值N1复位为k×M-1。

3.根据权利要求2所述的针对复合增量式编码器输出信号的处理方法，其特征在于：计数时，根据输出信号中的A、B信号的相位关系选择加或者减计数：当A信号超前B信号时，作加计数处理，得到计数值N1；当A信号滞后B信号时，作减计数处理，得到计数值N1。

4.根据权利要求2所述的针对复合增量式编码器输出信号的处理方法，其特征在于：所述步骤5)中，当前时刻处于T0～T2阶段时，C＝n1+E1；当前时刻处于T2～T3阶段时，C＝n1+E2；当前时刻处于位于T3～断电时刻的阶段时，C＝n1+E3；其中，C表示电机转子磁极的单圈绝对位置信息。

5.根据权利要求1所述的针对复合增量式编码器输出信号的处理方法，其特征在于：还包括步骤6)，将电机转子磁极的单圈绝对位置信息转换到k倍的增量式光学码盘线数的范围内，通过串行方式输出。

6.根据权利要求1所述的针对复合增量式编码器输出信号的处理方法，其特征在于：所述步骤3)中还包括：对输出信号中的Z信号进行加或减计数处理，得到电机转子已经旋转过的圈数值N2。

7.根据权利要求1所述的针对复合增量式编码器输出信号的处理方法，其特征在于：还包括如下步骤：获取并存储所述复合增量式编码器的零位与电机转子的零位之间的偏移角度。

8.根据权利要求1所述的针对复合增量式编码器输出信号的处理方法，其特征在于：所述步骤1)中，UVW信号状态与电机转子的相位角度对应关系表中UVW信号状态包括组合电平状态、逆时针转动时各信号边沿状态和顺时针转动时各信号边沿状态。

9.根据权利要求8所述的针对复合增量式编码器输出信号的处理方法，其特征在于：所述步骤1)中，所述组合电平状态对应的相位角度的值取所述组合电平状态所对应的电机转子的相位角度的区间的中心值。

10.一种针对复合增量式编码器输出信号的处理装置，其特征在于：包括以下模块：

换算模块，用于根据用户自定义的UVW信号状态与电机转子的相位角度对应关系表，结合公式：换算出UVW信号状态与脉冲数的对应关系表；其中，用户自定义的对应关系表中，UVW信号的六个状态101、100、110、010、011、001将电机转子的相位角度分为六个相等的区间；α表示电机转子的相位角度，M表示所述复合增量式编码器中的增量式光学码盘的分辨率，P表示所述复合增量式编码器所应用的电机的极对数，k＝1，2或4；

获取模块，用于根据换算模块换算的对应关系表，获取待处理的输出信号中T0时刻的UVW信号的状态对应的脉冲数，记为E1；以及获取待处理的输出信号中T2时刻的UVW信号的状态对应的脉冲数，记为E2；其中，T0表示上电时刻，T2表示UVW信号中出现第一个边沿的时刻；

计数模块，用于对待处理的输出信号中A、B信号的k倍频信号进行加或减计数处理，得到计数值N1；

计算模块，用于计算得到E3，E3＝E2+Zcnt；其中，Zcnt表示保存的T3时刻对A、B信号的计数值；T3表示T2时刻之后输出信号中Z信号出现第一个上升沿的时刻；

叠加模块，用于根据当前时刻所处的阶段，将获取模块获取的E1、E2或者计算模块计算得到的E3分别叠加到对应阶段的当前时刻对应的A、B信号的计数值n1上，得到电机转子磁极的单圈绝对位置信息。