[发明专利]反作用飞轮输出力矩测量电路及其测量方法

权利要求书

1.反作用飞轮输出力矩测量电路，其特征在于它包括微处理器(1)、通信接口(2)、计数器(3)、晶振(4)和整形模块(5)；微处理器(1)的第一输入输出端与通信接口(2)的第一输出输入端连接，通信接口(2)的第二输入输出端为动力学计算模块的信号输入输出端，微处理器(1)的第二输入输出端与计数器(3)的输出输入端连接，微处理器(1)的第三输入端与整形模块(5)的输出端连接，整形模块(5)的输入端为飞轮转速脉冲信号输入端，微处理器(1)的第四输入端为微处理器(1)的飞轮转速方向信号输入端，微处理器(1)的第五输入端为微处理器(1)的50ms脉冲信号输入端，计数器(3)的输入端与晶振(4)的输出端连接。

2.根据权利要求1所述的反作用飞轮输出力矩测量电路，其特征在于整形模块(5)包括光电隔离整形芯片(51)和倍频处理电路(52)，光电隔离整形芯片(51)的输入端为飞轮转速脉冲信号输入端，光电隔离整形芯片(51)的输出端与倍频处理电路(52)的输入端连接，倍频处理电路(52)包括延时芯片(521)和异或模块(522)，倍频处理电路(52)的输入端同时为延时芯片(521)的输入端和异或模块(522)的一个输入端，延时芯片(521)的输出端与异或模块(522)的另一个输入端连接，异或模块(522)的输出端为倍频处理电路(52)的输出端，并且为整形模块(5)的输出端。

3.反作用飞轮输出力矩测量方法，其特征在于步骤如下：

微处理器(1)初始化，设置微处理器(1)的飞轮转速脉冲信号输入端的中断口的中断触发方式为上升沿或者下降沿触发方式，即单个边沿触发，设置微处理器(1)的50ms脉冲信号输入端的中断口的中断触发方式为上升沿触发；微处理器(1)定义飞轮转速脉冲中断计数变量count并清零；设置微处理器(1)内部定时器，定时精度1ms，启动定时；

计数器(3)初始化，设置计数器(3)的计数增加1代表1μs，启动计数器(3)计数；初始化50ms中断更新标志flag＝0；

设置50ms脉冲中断处理程序的优先级高于飞轮转速脉冲中断处理程序的优先级；

50ms脉冲中断处理程序为：

记录微处理器(1)内部定时器当前计数值T50，设置50ms中断更新标志flag＝1，退出50ms脉冲中断处理程序；

飞轮转速脉冲中断处理程序为：

步骤一：飞轮转速脉冲中断计数变量count值加1，读取飞轮转速方向信号Direct，若50ms中断更新标志flag＝1，则进行步骤二，否则退出飞轮转速脉冲中断处理程序；

步骤二：读取微处理器(1)内部定时器当前计数值Tflag，计算当前计算周期内的反作用飞轮转速：

若Tflag-T50＞25ms，则当前计算周期内的反作用飞轮转速ω＝0，否则读取并记录计数器(3)的数值T3，按下述公式计算当前计算周期内的反作用飞轮转速：

t＝T3_k-T3_k-1，其中下标k代表当前计算周期，k-1代表上一计算周期，

ω=Diret×2π36×(count-1)/t,]]>

其中，ω表示当前计算周期内的飞轮转速，一周期50ms，Direct表示转速方向，由飞轮转速方向信号决定，如果飞轮转速方向信号为高电平，则Direct＝1，否则Direct＝-1；

T3_k＝T3_k-1；设置50ms中断更新标志flag＝0，

步骤三：计算反作用飞轮输出力矩T：

T=Jωk-ωk-150ms]]>

其中，T代表飞轮输出力矩，J代表飞轮转动惯量，为常值，ω_k表示当前计算周期的飞轮转速，ω_k-1表示上一计算周期飞轮转速；ω_k＝ω_k-1；

步骤四：将计算得到的飞轮输出力矩T通过通信接口(2)发送给动力学模型，退出飞轮转速脉冲中断处理程序。