[发明专利]基于磁性传感器的自纠错运动控制方法及系统

权利要求书

1.基于磁性传感器的自纠错运动控制方法，应用于监控电机的角位移行程位置，其特征在于，该方法包括以下步骤：

a）：通电初始化：对正预运行状态，并同步时序；

所述a步骤包括：

a1）：主控单元初始化，主控单元内配置的SPI模块、第一TIM编码器、第一通讯模块、第一GPIO模块以及第一ADC模块分别进行初始化，并提供同步时钟信号；

a2）：DSP单元初始化，主控单元对DSP单元进行使能操作，DSP单元初始化串口参数，配置其输入端口与输出端口，并同步时钟信号；

a3）：传感器单元初始化，同步时钟信号，获取并反馈初始化模式下关联电机角位移行程的数字信号；

所述主控单元通信地耦合连接所述DSP单元以及所述传感器单元；

所述第一GPIO模块可对接DSP单元，获取DSP单元反馈的状态信息；

所述SPI模块与第一TIM编码器分别对接传感器单元，以获取传感器单元反馈的关联电机角位移行程的数字信号；

所述DSP单元配置有第二GPIO模块、第二TIM编码器、第二通讯模块以及第二ADC模块，电机驱动电路配置有采样电路，其中：

第二GPIO模块可对接所述主控单元，接收所述主控单元的输入，反馈DSP单元当前的状态信息；

第二TIM编码器对接所述传感器单元，以获取传感器单元反馈的关联电机角位移行程的数字信号；

第二ADC模块对接所述采样电路，以跟踪电机驱动电路的电压信号，并将所述采样电路的电压信号转换为可供处理通信的数字信号；

第二通讯模块对接所述主控单元，其具有双向通信能力，可进行接收数据的输入与发送数据的输出；

所述方法设置的传感器单元配置有磁性编码器，所述磁性编码器用于输出关联电机角位移行程的数字信号，该数字信号包括一路传输至主控单元的绝对位置信号以及一路分别传输至主控单元与DSP单元的正交脉冲信号，所述绝对位置信号输出接入至主控单元的SPI模块，所述正交脉冲信号分别输出接入至主控单元的第一TIM编码器以及所述第二TIM编码器；

b）：位置监测：主控单元向DSP单元发送运行指令，DSP单元输出运动脉冲信号，通过电机驱动电路控制电机的运动，传感器单元监测电机的角位移行程位置，并编码为关联电机角位移行程的数字信号，其后分别反馈至主控单元以及DSP单元，主控单元与DSP单元分别处理该数字信号；

c）：自纠错控制：主控单元SPI模块获取关联实际电机角位移行程的绝对位置信号值S1，第一TIM编码器获取关联实际电机角位移行程的正交脉冲信号内包含的相对位置信号值S2，通过相对位置信号值S2，计算得到绝对位置比较值P1，其中，P1 = S2%每转步数，%为取余，主控单元通过动态的连续反馈，比较绝对位置信号值S1与绝对位置比较值P1，得到误差值；

当数字信号处理得到的误差值超出设定的误差区间时，执行自纠错处理，主控单元向DSP单元发送停止指令，DSP单元暂停输出运动脉冲信号，待系统稳定后，主控单元基于电机当前绝对位置信息，调用纠错算法，重新计算电机当前相对位置信息，并更新主控单元的储存信息，主控单元再根据电机当前相对位置信息，重新计算位移运动参数，并更新输入DSP单元的运行指令，使电机运行至目标位置。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于：所述c步骤中：所述误差区间设置为在电机完成每转角位移行程时传感器单元采集到编码脉冲数±1‰的区间。

3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于：所述纠错算法中：

主控单元接收关联电机角位移行程的绝对位置信号值 S1与相对位置信号值S2，再通过相对位置信号值S2，计算电机当前相对位置信息时，电机当前相对位置的运行转数C1=S2/每转步数，当前相对位置=每转步数×C1+S1。

4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于：所述DSP单元输出端具有6路PWM脉冲信号，该脉冲信号作用于所述电机驱动电路。