[发明专利]信号频率获取方法、装置及计算机可读存储介质

说明书

本发明提供了一种信号频率获取方法、装置及计算机可读存储介质，所述方法包括：将采样信号所对应的数据按照采样时间依次存储到第一数据存储单元；以一个数据作为步长，依次从所述第一数据存储单元中提取连续存储的N个数据，并在所述N个数据中处于预设位置的数据是所述N个数据中的极值时，将所述处于预设位置的数据存储到第二数据存储单元，所述N为大于3的整数；根据所述第二数据存储单元中至少两个极值数据的时间间隔确定所述采样信号的频率。本发明通过依次提取多个采样信号对应的数据中的极值，并根据提取的极值的时间间隔来获得信号频率，不仅可减少硬件占用，而且可实时获得信号频率结果。

技术领域

本发明涉及信号处理领域，更具体地说，涉及一种信号频率获取方法、装置及计算机可读存储介质。

背景技术

随着智能制造的升级，电机控制器的应用越来越广，面向的设备对象也千差万别。为了效率和精度，电机执行响应要求也越来越高，如何提高响应也成为一个巨大挑战。

电机执行响应的提升需要高的刚性，而高的刚性和设备息息相关。并且由于物理对象都有共振频率，同时控制系统也有不稳定的频率点，如果电机控制器不能及时识别出这些共振频率点并抑制，将导致系统重则无法工作，轻则运行效果变差。

目前电机控制器在识别信号频率时，基本采用快速傅里叶变换(FFT)抽取信号的频率，并根据幅值确定真实共振频率点。此外，还可通过滤波方法，并使用微分算法来提取峰谷点并计算频率。

然而，快速傅里叶变换方案的辨识精度受采集数据量和采集频率影响，高精度就需要大的数据缓存区，并且快速傅里叶变换方案需要采集完所有数据后才进行计算，故数据采集过程中无法进行有效抑制。此外，快速傅里叶变换方案还存在计算时间长、计算复杂的问题，耗费较大的内存。

快速傅里叶变换方案还存在旁瓣效应，直流附近的频率幅值很可能掩盖真实振动频率的幅值，从而可能导致提取失败。此时需要加窗处理，这样也增加了实现难度。

而滤波方案中，一介和二介微分算法容易受信号噪声和量化噪声的影响，出现误判。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对上述信号频率计算实时性较差、硬件占用较多以及容易出现误判的问题，提供一种信号频率获取方法、装置及计算机可读存储介质。

本发明解决上述技术问题的技术方案是，提供一种信号频率获取方法，包括：

将采样信号所对应的数据按照采样时间依次存储到第一数据存储单元；

以一个数据作为步长，依次从所述第一数据存储单元中提取连续存储的N个数据，并在所述N个数据中处于预设位置的数据是所述N个数据中的极值时，将所述处于预设位置的数据存储到第二数据存储单元，所述N为大于3的整数；

根据所述第二数据存储单元中至少两个极值数据的时间间隔确定所述采样信号的频率。

优选地，所述N<[Fs×2/f]，其中Fs为信号的采样频率，f为预设的最大频率，[]表示取整数运算。

优选地，所述预设位置为N个数据的中间位置，其中：

若所述N为偶数，则所述中间位置的数据为所述N个数据中的第N/2个数据或所述N个数据中的第N/2+1个数据；

若所述N为奇数，则所述中间位置的数据为所述N个数据中的第(N+1)/2个数据。

优选地，所述第一数据存储单元为环形缓冲区，所述以一个数据作为步长，依次从所述第一数据存储单元中提取连续存储的N个数据，并在所述N个数据中处于预设位置的数据是所述N个数据中的极值时，将所述处于预设位置的数据存储到第二数据存储单元包括：

创建滑动窗，所述滑动窗包括N个存储字节；