[发明专利]基于FFT技术直流有刷电机的堵转检测方法和控制器

权利要求书

1.基于FFT技术直流有刷电机的堵转检测方法，其特征在于：包括转速大小判断方法，所述转速大小判断方法包括：

步骤一：根据设定频率对直流有刷电机进行采样，获取直流有刷电机的实时电流值；

步骤二：对获取的实时电流值进行低通滤波，得到低通滤波后的电流采样值；

步骤三：设置采样点个数n，n的初始值为零，存储电流采样值并执行n=n+1；

步骤四：比较采样点个数n与设定计数个数N的大小关系，当采样点个数n小于设定计数个数N时，重复执行步骤一、步骤二、步骤三和步骤四，当采样点个数n等于或大于设定计数个数N时，执行步骤五；

步骤五：对存储的N个电流采样值进行FFT运算，得到以频率为横轴、以幅值为纵轴的电流的频谱图；

步骤六：找出频谱图中最大频率分量，得出与最大频率分量相对应的频率，将得出的与最大频率分量相对应的频率作为电流脉冲频率；

步骤七：根据电流脉冲频率求出电机转速；

步骤八：比较电机转速与设定转速Nstall之间的大小关系，当电机转速大于设定转速阈值Nstall时，电机不堵转，当电机转速小于设定转速阈值Nstall时，生成堵转标志1；

步骤九：当检测到堵转标志1时，控制直流电机停止运动；

包括电流大小判断方法，所述电流大小判断方法包括：

获取直流有刷电机的实时电流值I；

对获取的实时电流值I进行低通滤波，得到电流反馈值Ifdb；

比较电流反馈值Ifdb与设定堵转检测电流阈值Istall的大小关系；

当电流反馈值Ifdb小于设定堵转检测电流阈值Istall时，电机未堵转；

当电流反馈值Ifdb大于设定堵转检测电流阈值Istall时，设置时间t2并开始计时，t2的初始值为0，当时间t2等于设定堵转检测时间T2时，比较时间t2内电流反馈值Ifdb的总和Iacc与时间T2内设定堵转检测电流阈值Istall的总和之间的大小关系，当时间t2内电流反馈值Ifdb的总和Iacc大于时间T2内设定堵转检测电流阈值Istall总和时，生成堵转标志2；

当既检测到堵转标志1，又检测到堵转标志2时，控制直流电机停止运动。

2.按照权利要求1所述的基于FFT技术直流有刷电机的堵转检测方法，其特征在于：所述步骤八中，当电机转速小于设定转速阈值Nstall时，记录电机转速小于设定转速阈值Nstall的持续时间t1，当持续时间t1大于或等于设定堵转检测时间T1时，生成堵转标志1。

3.按照权利要求1所述的基于FFT技术直流有刷电机的堵转检测方法，其特征在于：所述步骤七中，当不存在几个电刷同时经过换向片片间绝缘槽的情况时，根据公式f=(c*k*n*p)/60，求出电机转速，其中，n为电机转速（r/min），f为电流脉动频率（Hz），k为换向片数，c为由换向片数的奇偶所定的系数，k为偶数时c=1，为奇数时c=2。

4.按照权利要求1所述的基于FFT技术直流有刷电机的堵转检测方法，其特征在于：所述时间T2内设定堵转检测电流阈值Istall总和为(T2*Istall)*a2，其中，a2为比例系数，取0.8～0.9。

5.按照权利要求1所述的基于FFT技术直流有刷电机的堵转检测方法，其特征在于：所述低通滤波采用的公式为：y(k)=x(k)-(x(k)-y(k-1))*a1，其中，y(k)为计算得到的当前时刻电流值，y(k-1)为上一时刻电流值，x(k)为采样得到的当前时刻电流值，a1为滤波系数，a1=e^(T*2*π*f)，其中T为采样周期，f为截止频率。

6.一种控制器，用于电动推杆，包括：存储器和处理器，其特征在于：

所述存储器，用于存储程序；

所述处理器，用于执行所述程序，实现如权利要求1～5中任一项所述的基于FFT技术直流有刷电机的堵转检测方法的各个步骤。