[发明专利]一种编码器信号采样方法及装置

说明书

本发明实施例提出一种编码器信号采样方法及装置，涉及伺服控制技术领域。该方法及装置通过获取编码器的数据频率，并依据数据频率确定时钟频率，然后基于时钟频率生成高频时钟信号，接着以高频时钟信号为基准对编码器输入信号进行采样以获得采样信号，最后利用处理器基于预设定的算法对采样信号进行去噪处理；利用高频时钟信号对编码器输入信号进行采样，从而获得更多的采样点，以此获得足够多的信号样本来进行后续的数据分析、去噪处理，由于在高频时钟信号的作用下，信号样本中有效信号明显比噪音信号的占比更大，因此噪音信号对采样信号的影响便更小，从而保证了采样信号的准确性。

技术领域

本发明涉及伺服控制技术领域，具体而言，涉及一种编码器信号采样方法及装置。

背景技术

工业自动化应用中电机的使用是必不可少的，尤其随着工业4.0以及国家扶持制造业的崛起。绝对值编码器不管在生产车间的电机系统还是工业机器人中的电机系统都被广泛应用。

绝对值编码器信号在采集过程中，现有的技术通常都是使用逻辑芯片按照特定的节拍，固定的通讯时钟沿直接对信号进行单次的采集，然后将采集到的信号进行循环冗余校验(Cyclic Redundancy Check,CRC)判断，发现CRC没错时则将采集到的位置反馈给位置环进行对应的环路控制。但目前逻辑芯片在对编码器信号进行采样时，由于编码器信号对于逻辑芯片来说是异步采样信号，且在工业现场里往往存在各种干扰，导致逻辑芯片在采样编码器输入信号时往往出现采样错误，误将噪声信号当做有效数据，从而导致无法通过CRC校验，无法实现绝对值编码器位置信息的实时更新，最终导致无法精确控制电机的运动，给环路控制带来不稳定性或大大降低了系统的性能指标。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种编码器信号采样方法及装置，以解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种编码器信号采样方法，所述编码器信号采样方法包括：

获取编码器的数据频率；

依据所述数据频率确定时钟频率；

基于所述时钟频率生成高频时钟信号；

以所述高频时钟信号为基准对编码器输入信号进行采样以获得采样信号；

基于预设定的算法对所述采样信号进行去噪处理。

进一步地，所述基于预设定的算法对所述采样信号进行去噪处理的步骤包括：

确定所述采样信号的多个有效时间及每个有效时间内的有效电平；

当在所述有效时间内有效电平的占比大于或等于预设定的阈值时，确定所述有效时间内所述采样信号为有效电平。

进一步地，所述当在所述有效时间内有效电平的占比大于或等于预设定的阈值时，确定所述有效时间内所述采样信号为有效电平的步骤包括：

当在所述有效时间内高电平有效且高电平的占比大于或等于预设定的阈值时，确定所述有效时间内所述采样信号为高电平；

当在所述有效时间内低电平有效且低电平的占比大于或等于预设定的阈值时，确定所述有效时间内所述采样信号为低电平。

进一步地，所述预设定的阈值大于或等于70％。

进一步地，所述依据所述数据频率确定时钟频率的步骤包括：

将所述数据频率与预设定的系数的乘积确定为所述时钟频率。

第二方面，本发明实施例还提供了一种编码器信号采样装置，所述编码器信号采样装置包括：

参数获取单元，用于获取编码器的数据频率；