專利名稱：轉(zhuǎn)速估算方法及應(yīng)用其的電腦可讀取媒體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種轉(zhuǎn)速估算方法及其電腦可讀取媒體，且特別是有關(guān)于一種應(yīng)用于馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制的轉(zhuǎn)速估算方法及其電腦可讀取媒體。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，馬達(dá)轉(zhuǎn)速估算方法已存在，并廣泛地應(yīng)用在各種場合中。一般來說，馬達(dá)上具有光電編碼器，用以產(chǎn)生彼此具有90度相位差的相位編碼信號(hào)A及相位編碼信號(hào)B。舉例來說，馬達(dá)每旋轉(zhuǎn)一圈，產(chǎn)生的相位編碼信號(hào)A及B對(duì)應(yīng)地觸發(fā)M個(gè)脈波信號(hào)， M為大于1的自然數(shù)。在現(xiàn)有技術(shù)中，測頻法(或稱M法)及測周期法(或稱T法)為目前常用的兩種演算方法，用以根據(jù)此些脈波信號(hào)對(duì)應(yīng)地估算馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度。產(chǎn)生的轉(zhuǎn)速估算值更可被用來對(duì)馬達(dá)進(jìn)行轉(zhuǎn)速反饋控制。然而，如何設(shè)計(jì)出具有轉(zhuǎn)速估算范圍較廣且轉(zhuǎn)速估算結(jié)果較為精準(zhǔn)的轉(zhuǎn)速估算方法，為業(yè)界不斷致力方向之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種轉(zhuǎn)速估算方法及應(yīng)用其的電腦可讀取媒體，相較于傳統(tǒng)轉(zhuǎn)速估算方法，本發(fā)明相關(guān)的轉(zhuǎn)速估算方法及其電腦可讀取媒體具有轉(zhuǎn)速估算范圍較廣且轉(zhuǎn)速估算結(jié)果較為精準(zhǔn)的優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提出一種轉(zhuǎn)速估算方法與記載其的電腦可讀取媒體，用以對(duì)馬達(dá)裝置進(jìn)行轉(zhuǎn)速估算。轉(zhuǎn)速估算方法包括下列的步驟。首先提供第一及第二取樣信號(hào)，第一及第二取樣信號(hào)分別具有第一及第二取樣頻率，第一取樣頻率實(shí)質(zhì)上大于第二取樣頻率。接著根據(jù)馬達(dá)裝置的最高轉(zhuǎn)速信息及第一取樣信號(hào)決定第一運(yùn)算參數(shù)，并根據(jù)最高轉(zhuǎn)速信息及第二取樣信號(hào)決定第二運(yùn)算參數(shù)。當(dāng)馬達(dá)裝置的轉(zhuǎn)速信息對(duì)應(yīng)至第一轉(zhuǎn)速條件時(shí)，選擇第一取樣信號(hào)及第一運(yùn)算參數(shù)分別做為取樣信號(hào)及運(yùn)算參數(shù)。當(dāng)轉(zhuǎn)速信息達(dá)到第二轉(zhuǎn)速條件時(shí)，選擇第二取樣信號(hào)及第二運(yùn)算參數(shù)分別做為取樣信號(hào)及運(yùn)算參數(shù)。然后以取樣信號(hào)對(duì)馬達(dá)裝置的待取樣相位編碼信號(hào)進(jìn)行取樣，以得到取樣數(shù)值。之后根據(jù)取樣數(shù)值及運(yùn)算參數(shù)產(chǎn)生轉(zhuǎn)速估算值。第一及該第二轉(zhuǎn)速條件對(duì)應(yīng)至不同的轉(zhuǎn)速范圍，第一轉(zhuǎn)速條件的轉(zhuǎn)速范圍高于第二轉(zhuǎn)速條件的轉(zhuǎn)速范圍。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提出一種轉(zhuǎn)速估算方法與記載其的電腦可讀取媒體，用以對(duì)馬達(dá)裝置進(jìn)行轉(zhuǎn)速估算。轉(zhuǎn)速估算方法包括下列的步驟。首先根據(jù)馬達(dá)裝置的最高轉(zhuǎn)速信息及第一相位編碼信號(hào)決定第一運(yùn)算參數(shù)，并根據(jù)馬達(dá)裝置的最高轉(zhuǎn)速信息及第二相位編碼信號(hào)，決定第二運(yùn)算參數(shù)，第一及第二相位編碼信號(hào)分別具有不同的產(chǎn)生頻率，第一相位編碼信號(hào)的頻率實(shí)質(zhì)上小于第二相位編碼信號(hào)的頻率。當(dāng)馬達(dá)裝置的轉(zhuǎn)速信息達(dá)到第一轉(zhuǎn)速條件時(shí)，選擇第一相位編碼信號(hào)及第一運(yùn)算參數(shù)分別做為待取樣相位編碼信號(hào)及運(yùn)算參數(shù)。當(dāng)轉(zhuǎn)速信息達(dá)到第二轉(zhuǎn)速條件時(shí)，選擇第二相位編碼信號(hào)及第二運(yùn)算參數(shù)分別做為待取樣相位編碼信號(hào)及運(yùn)算參數(shù)。然后以取樣信號(hào)對(duì)待取樣相位編碼信號(hào)進(jìn)行取樣以得到取樣數(shù)值。之后根據(jù)取樣數(shù)值及運(yùn)算參數(shù)產(chǎn)生轉(zhuǎn)速估算值。第一及第二轉(zhuǎn)速條件對(duì)應(yīng)不同轉(zhuǎn)速范圍，第一轉(zhuǎn)速條件的轉(zhuǎn)速范圍是高于第二轉(zhuǎn)速條件的轉(zhuǎn)速范圍。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提出一種轉(zhuǎn)速估算方法與記載其的電腦可讀取媒體，用以對(duì)馬達(dá)裝置進(jìn)行轉(zhuǎn)速估算。轉(zhuǎn)速估算方法包括步驟a至C。首先如步驟a，根據(jù)馬達(dá)裝置的最高轉(zhuǎn)速信息及待取樣相位編碼信號(hào)決定運(yùn)算參數(shù)。接著如步驟b，以取樣信號(hào)對(duì)待取樣相位編碼信號(hào)進(jìn)行取樣以得到取樣數(shù)值，其中步驟b中還包括子步驟bl至沾。首先如步驟 bl提供第一及第二計(jì)數(shù)器，分別記錄第一及第二計(jì)數(shù)值，在起始狀態(tài)下，第一及第二計(jì)數(shù)值對(duì)應(yīng)至終止計(jì)數(shù)值。接著如步驟1^2，當(dāng)接收到待取樣相位編碼信號(hào)時(shí)驅(qū)動(dòng)第二計(jì)數(shù)器，使第二計(jì)數(shù)值等于第一計(jì)數(shù)值，并驅(qū)動(dòng)第一計(jì)數(shù)器重置第一計(jì)數(shù)值為起始計(jì)數(shù)值。然后如步驟 b3，當(dāng)接收到取樣信號(hào)時(shí)驅(qū)動(dòng)第一計(jì)數(shù)器將第一計(jì)數(shù)值遞增1。如步驟b4，當(dāng)?shù)谝挥?jì)數(shù)值等于最高計(jì)數(shù)值時(shí)驅(qū)動(dòng)第一計(jì)數(shù)器終止步驟b3的操作，使第一計(jì)數(shù)值維持在最高計(jì)數(shù)值。如步驟沾，讀取第二計(jì)數(shù)值做為取樣數(shù)值。之后如步驟c，根據(jù)取樣數(shù)值及運(yùn)算參數(shù)產(chǎn)生轉(zhuǎn)速估算值。為了對(duì)本發(fā)明的上述及其它方面有更佳的了解，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下


圖1繪示應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例的轉(zhuǎn)速估算方法的馬達(dá)系統(tǒng)的方塊圖。圖2繪示依照本發(fā)明第一實(shí)施例的轉(zhuǎn)速估算方法的流程圖。圖3繪示本發(fā)明第一實(shí)施例的轉(zhuǎn)速估算方法的部份流程圖。圖4繪示是計(jì)數(shù)值CVl及CV2的數(shù)值變動(dòng)示意圖。圖5繪示依照本發(fā)明第一實(shí)施例的轉(zhuǎn)速估算方法的另一流程圖。圖6繪示依照本發(fā)明第一實(shí)施例的轉(zhuǎn)速估算方法的再一流程圖。圖7繪示依照本發(fā)明第二實(shí)施例的轉(zhuǎn)速估算方法的一流程圖。圖8繪示依照本發(fā)明第二實(shí)施例的轉(zhuǎn)速估算方法的另一流程圖。圖9繪示依照本發(fā)明第三實(shí)施例的轉(zhuǎn)速估算方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參照?qǐng)D1，其繪示應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例的轉(zhuǎn)速估算方法的馬達(dá)系統(tǒng)的方塊圖。舉例來說，馬達(dá)系統(tǒng)1中包括速度控制回路110、電流控制回路112、電壓向量轉(zhuǎn)換器114、電流向量轉(zhuǎn)換器116、等效驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)118、信號(hào)反饋接口電路120、速度計(jì)算電路122及馬達(dá)裝置124。馬達(dá)裝置IM包括光學(xué)編碼器，用以產(chǎn)生相位編碼信號(hào)。舉例來說，馬達(dá)裝置124 通過光學(xué)編碼器產(chǎn)生相位編碼信號(hào)A及相位編碼信號(hào)B，其中相位編碼信號(hào)A與B之間具有 90度相位差。當(dāng)馬達(dá)裝置IM旋轉(zhuǎn)一圈，相位編碼信號(hào)A及B是對(duì)應(yīng)地觸發(fā)N個(gè)脈波周期信號(hào)，其中N為大于1的自然數(shù)。速度計(jì)算電路122中包括處理器及電腦可讀取媒體，此電腦可讀取媒體用以記錄對(duì)應(yīng)至本發(fā)明實(shí)施例的轉(zhuǎn)速估算方法的程序代碼，而此處理器是存取此電腦可讀取媒體， 以執(zhí)行本發(fā)明實(shí)施例的轉(zhuǎn)速估算方法，來對(duì)馬達(dá)裝置124的轉(zhuǎn)速進(jìn)行估算。進(jìn)一步言，應(yīng)用本發(fā)明的速度計(jì)算電路122執(zhí)行的轉(zhuǎn)速估算方法雖主要是針對(duì)傳統(tǒng)的測周期法(或稱T法)進(jìn)行改良，使其可獲得精準(zhǔn)的轉(zhuǎn)速估算值，然而其亦可整合現(xiàn)有的測頻法(或稱M法)，以根據(jù)測頻法得到馬達(dá)裝置124的運(yùn)轉(zhuǎn)方向信息。更進(jìn)一步的說， 在得到馬達(dá)裝置124的運(yùn)轉(zhuǎn)方向信息的操作來說，速度計(jì)算電路122是根據(jù)馬達(dá)裝置IM 中的相位編碼信號(hào)A及B的相位關(guān)系，藉此得到馬達(dá)裝置124的旋轉(zhuǎn)方向信息。以得到馬達(dá)裝置124的轉(zhuǎn)速估算值的操作來說，其是以取樣信號(hào)對(duì)相位編碼信號(hào) A或B進(jìn)行取樣的方式，來得到對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速估算值。接下來是舉若干實(shí)施例，以對(duì)本速度計(jì)算電路122所執(zhí)行的測周期法的相關(guān)操作做進(jìn)一步的說明。第一實(shí)施例本實(shí)施例的轉(zhuǎn)速估算方法根據(jù)馬達(dá)裝置的轉(zhuǎn)速信息，來選擇多個(gè)取樣信號(hào)其中之一，并據(jù)以對(duì)相位編碼信號(hào)進(jìn)行取樣。請(qǐng)參照?qǐng)D2，其繪示依照本發(fā)明第一實(shí)施例的轉(zhuǎn)速估算方法的流程圖。首先如步驟(a)，速度計(jì)算電路122提供取樣信號(hào)&1及^2，并據(jù)以對(duì)馬達(dá)裝置1 中的光學(xué)編碼器產(chǎn)生的相位編碼信號(hào)A或B進(jìn)行取樣，以得到取樣數(shù)值X。根據(jù)此取樣數(shù)值及取樣信號(hào)的周期時(shí)間，速度計(jì)算電路1 可得到馬達(dá)裝置1 旋轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間所需的時(shí)間，即是馬達(dá)裝置124的轉(zhuǎn)速估算數(shù)值。取樣信號(hào)Ssl及Ss2分別具有第一及第二取樣頻率，此第一取樣頻率實(shí)質(zhì)上大于此第二取樣頻率。舉例來說，速度計(jì)算電路122 中包括復(fù)雜可編程邏輯裝置(Complex Programmable Logic Device，CPLD)，用以提供取樣信號(hào)Ssl及Ss2并據(jù)以進(jìn)行取樣計(jì)時(shí)的操作。接著如步驟(b)，速度計(jì)算電路122根據(jù)馬達(dá)裝置124的最高轉(zhuǎn)速信息及取樣信號(hào)Ssl決定運(yùn)算參數(shù)Pl，并根據(jù)此最高轉(zhuǎn)速信息及取樣信號(hào)Ss2決定運(yùn)算參數(shù)P2。舉例來說，速度計(jì)算電路122根據(jù)下列方程式計(jì)算運(yùn)算參數(shù)Pl及P2
2KPl =-
Tl X Rs X N
2ΚΡ2 =-
T2xRsxN其中Rs為馬達(dá)裝置124的最高轉(zhuǎn)速；Tl及T2分別為取樣信號(hào)Ssl及Ss2的周期時(shí)間；N為馬達(dá)裝置IM每旋轉(zhuǎn)一圈，其相位編碼信號(hào)A或B對(duì)應(yīng)觸發(fā)的脈波周期數(shù)目；K為速度計(jì)算電路122中所欲得出的速度解析范圍位數(shù)。在一個(gè)操作實(shí)例中，馬達(dá)裝置124的最高轉(zhuǎn)速為每秒4. 167轉(zhuǎn)(Revolution perSecond, rps)；取樣信號(hào)Ssl及Ss2分別對(duì)應(yīng)至頻率10百萬赫茲(Megahertz，MHz)及 19. 53千赫茲(Kilohertz, KHz)，換言之，其分別具有100奈秒(Nanosecond, ns)的周期時(shí)間Tl及51. 2微秒(Microsecond，μ s)的周期時(shí)間T2 ；每旋轉(zhuǎn)一圈，此光學(xué)編碼器產(chǎn)生的相位編碼信號(hào)對(duì)應(yīng)觸發(fā)的脈波周期數(shù)目N為2048 ；速度計(jì)算電路122中所欲得出的速度解析范圍位數(shù)K例如為15位。據(jù)此，速度計(jì)算電路122可根據(jù)前述方程式，得到運(yùn)算參數(shù)Pl 及P2分別對(duì)應(yīng)至數(shù)值3. 84 X IO7及7. 5 X IO4。于步驟(b)之后，速度計(jì)算電路122得到馬達(dá)裝置124的轉(zhuǎn)速信息。舉例來說，此轉(zhuǎn)速信息例如為速度計(jì)算單元122在前一次轉(zhuǎn)速估算操作中得到的馬達(dá)裝置IM的轉(zhuǎn)速數(shù)值。當(dāng)此轉(zhuǎn)速信息對(duì)應(yīng)至第一轉(zhuǎn)速條件時(shí)，本實(shí)施例的轉(zhuǎn)速估算方法進(jìn)入步驟(C)，速度計(jì)算電路122選擇取樣信號(hào)Ssl做為取樣信號(hào)，并選擇運(yùn)算參數(shù)Pl做為運(yùn)算參數(shù)P。其中，此第一轉(zhuǎn)速條件對(duì)應(yīng)至馬達(dá)裝置124的第一轉(zhuǎn)速范圍。舉例來說，此第一轉(zhuǎn)速范圍對(duì)應(yīng)至每秒 4. 167 轉(zhuǎn)(rps)至每分鐘 4. 46 轉(zhuǎn)(Revolution Per Minute, rpm) 于步驟(c)之后是執(zhí)行步驟(e)及(f)，速度計(jì)算電路122依序地根據(jù)此取樣信號(hào)(即是取樣信號(hào)Ssl)對(duì)馬達(dá)裝置IM的相位編碼信號(hào)進(jìn)行取樣以得到取樣數(shù)值X，及根據(jù)取樣數(shù)值X及運(yùn)算參數(shù)P 產(chǎn)生轉(zhuǎn)速估算值Y。舉例來說，速度計(jì)算電路122是根據(jù)下列方程式，來根據(jù)取樣數(shù)值X及此運(yùn)算參數(shù)產(chǎn)生轉(zhuǎn)速估算值Y
Γ π W P Pl 3.84χ107Y = — = — =--(1)
XX X當(dāng)此轉(zhuǎn)速信息對(duì)應(yīng)至第二轉(zhuǎn)速條件時(shí)，本實(shí)施例的轉(zhuǎn)速估算方法進(jìn)入步驟(d)，速度計(jì)算電路122選擇取樣信號(hào)Ss2做為此取樣信號(hào)，并選擇運(yùn)算參數(shù)P2做為運(yùn)算參數(shù)P。 其中，此第二轉(zhuǎn)速條件對(duì)應(yīng)至馬達(dá)裝置124的第二轉(zhuǎn)速范圍，此第二轉(zhuǎn)速范圍是低于前述第一轉(zhuǎn)速范圍。舉例來說，此第二轉(zhuǎn)速范圍對(duì)應(yīng)至4.46rpm至0.0087rpm。于步驟(d)之后是執(zhí)行步驟(e)及(f)，速度計(jì)算電路122依序地根據(jù)此取樣信號(hào)(即是取樣信號(hào)Ss2)對(duì)馬達(dá)裝置IM的相位編碼信號(hào)進(jìn)行取樣以得到取樣數(shù)值X，及根據(jù)取樣數(shù)值X及運(yùn)算參數(shù)P 產(chǎn)生轉(zhuǎn)速估算值Y。舉例來說，速度計(jì)算電路122是根據(jù)下列方程式，來根據(jù)取樣數(shù)值X及此運(yùn)算參數(shù)產(chǎn)生轉(zhuǎn)速估算值Y
Γ P Ρ2 7.5χ104Y =—=—=-
X X X如此，本實(shí)施例的速度計(jì)算電路122可根據(jù)馬達(dá)裝置IM對(duì)應(yīng)至不同數(shù)值范圍的轉(zhuǎn)速，以不同頻率的取樣信號(hào)Ssl及Ss2來進(jìn)行相位編碼信號(hào)的取樣操作。如此，相較于應(yīng)用傳統(tǒng)轉(zhuǎn)速估算方法的速度計(jì)算電路，本實(shí)施例的速度計(jì)算電路122可有效地在緩存器的長度及相位編碼信號(hào)的頻率固定的情況下，提供更寬廣的轉(zhuǎn)速估算范圍。請(qǐng)參照?qǐng)D3，其繪示本發(fā)明第一實(shí)施例的轉(zhuǎn)速估算方法的部份流程圖。舉例來說， 本實(shí)施例的轉(zhuǎn)速估算方法的步驟(e)中包括步驟(el)至(e5)。首先如步驟(el)，速度計(jì)算電路122中具有X位的第一計(jì)數(shù)器及第二計(jì)數(shù)器，其分別記錄計(jì)數(shù)值CVl及CV2。舉例來說，X等于16。在起始狀態(tài)下，計(jì)數(shù)值CVl及CV2等于終止計(jì)數(shù)值，其例如對(duì)應(yīng)至此第一及此第二計(jì)數(shù)器的一最高計(jì)數(shù)數(shù)值(FFFFri6，如圖4所示。步驟(el)之后還包括步驟(^)，當(dāng)接收到相位編碼信號(hào)時(shí)，速度計(jì)算電路122驅(qū)動(dòng)此第二計(jì)數(shù)器，使計(jì)數(shù)值CV2等于計(jì)數(shù)值CVl，并驅(qū)動(dòng)此第一計(jì)數(shù)器，重置計(jì)數(shù)值CVl為起始計(jì)數(shù)值(0000) 16。于此實(shí)施例中，該相位編碼器信號(hào)的接收是接收其前緣(Front Edge), 例如是上升緣(Rising Edge))EDl，然而并不以此為限。步驟(el)之后還包括步驟(e!3)，當(dāng)接收到此取樣信號(hào)(即是取樣信號(hào)Ssl及Ss2 其中之一)時(shí)，速度計(jì)算電路122驅(qū)動(dòng)此第一計(jì)數(shù)器將計(jì)數(shù)值CVl遞增1。于此實(shí)施例中， 該相位編碼器信號(hào)的接收是接收其前緣(Front Edge)，例如是上升緣(RisingEdge))EDl， 然而并不以此為限。其中，步驟(e2)及(e3)間的次序關(guān)系及操作次數(shù)是因馬達(dá)裝置124 的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況而不同。舉例來說，當(dāng)馬達(dá)裝置124正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，于步驟(el)之后是執(zhí)行步驟 (e2)，并于步驟(e2)之后執(zhí)行多次步驟(e3)；而在多次步驟(e3)的執(zhí)行操作后，本實(shí)施例的轉(zhuǎn)速估算方法再一次地執(zhí)行步驟(e2)，藉此記錄兩個(gè)相位編碼信號(hào)之間取樣信號(hào)的觸發(fā)次數(shù)，此取樣信號(hào)的觸發(fā)次數(shù)，即對(duì)應(yīng)至多少個(gè)取樣信號(hào)的周期時(shí)間，亦代表在運(yùn)轉(zhuǎn)中的馬達(dá)裝置1 旋轉(zhuǎn)N分之一圈所需的時(shí)間。在步驟(e!3)之后，當(dāng)計(jì)數(shù)值CVl等于最高計(jì)數(shù)值時(shí)執(zhí)行步驟(e4)，速度計(jì)算電路 122驅(qū)動(dòng)此第一計(jì)數(shù)器終止步驟(e!3)的操作，使計(jì)數(shù)值CVl維持在最高計(jì)數(shù)值(FFFF) 16。速度計(jì)算電路122更執(zhí)行步驟(^)，以讀取第二計(jì)數(shù)值CV2做為取樣數(shù)值X。在本實(shí)施例中雖僅以步驟(e3)之后執(zhí)行步驟(e4)的情形為例做說明，然而，本實(shí)施例的轉(zhuǎn)速估算方法并不局限于此。在其它例子中，馬達(dá)裝置124的轉(zhuǎn)速較高，而計(jì)數(shù)值 CVl在遞增至其的最高計(jì)數(shù)值前便因步驟(^)的觸發(fā)而重置。換言之，步驟(e!3)之后亦可重復(fù)步驟(^)或直接執(zhí)行步驟(e5)，而不執(zhí)行步驟(e4)的操作。在本實(shí)施例中，雖僅以步驟(e4)之后執(zhí)行步驟(^)的情形為例做說明，然而，本實(shí)施例的轉(zhuǎn)速估算方法并不局限于此。在其它例子中，步驟(e5)轉(zhuǎn)速估算方法亦可在步驟 (e3)之后或(e4)之后執(zhí)行。通過前述速度計(jì)算電路122對(duì)此第一及此第二計(jì)數(shù)器的控制，速度計(jì)算電路122 還可根據(jù)參考計(jì)數(shù)值CVl及CV2的數(shù)值，來判斷此時(shí)馬達(dá)裝置124的轉(zhuǎn)速變化情形。舉例來說，當(dāng)計(jì)數(shù)值CVl及VC2等于數(shù)值(FFFF) 16時(shí)，表示馬達(dá)裝置IM的起始轉(zhuǎn)速及目前轉(zhuǎn)速均為0，換言之，馬達(dá)裝置124尚未開始進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)計(jì)數(shù)值CVl等于數(shù)值(FFFF) ^5且計(jì)數(shù)值CV2等于數(shù)值(FFFF)16以外的數(shù)值時(shí)，表示馬達(dá)裝置IM曾經(jīng)具有不等于0的轉(zhuǎn)動(dòng)速度， 而后其的轉(zhuǎn)動(dòng)速度又趨近數(shù)值0。在本實(shí)施例中，雖僅以速度計(jì)算電路122根據(jù)馬達(dá)裝置124的此轉(zhuǎn)速信息對(duì)應(yīng)至此第一或此第二轉(zhuǎn)速條件的判斷條件，選擇性地提供不同操作頻率的取樣信號(hào)Ssl及Ss2 來進(jìn)行相位編碼信號(hào)的取樣操作的情形為例做說明，然而，本實(shí)施例的速度計(jì)算電路122 并不局限于此。舉例來說，在步驟(a)及(b)中，速度計(jì)算電路122還可提供具有第三取樣頻率(取樣信號(hào)Ss2的第二取樣頻率實(shí)質(zhì)上大于此第三取樣頻率)的取樣信號(hào)Ss3及根據(jù)馬達(dá)裝置IM的最高轉(zhuǎn)速信息及取樣信號(hào)Ss3決定運(yùn)算參數(shù)P3 ；而本實(shí)施例的速度計(jì)算電路122所執(zhí)行的轉(zhuǎn)速估算方法還可執(zhí)行步驟(g)，以針對(duì)馬達(dá)裝置124的此轉(zhuǎn)速信息設(shè)定三個(gè)或三個(gè)以上的轉(zhuǎn)速條件，并選擇性地提供三個(gè)或三個(gè)以上具有不同操作頻率的取樣信號(hào)，來進(jìn)行相位編碼信號(hào)的取樣操作，如圖5所示。這樣一來，通過設(shè)定數(shù)量更多的轉(zhuǎn)速條件，本實(shí)施例的速度計(jì)算電路122可實(shí)現(xiàn)出更為寬廣的轉(zhuǎn)速估算范圍。在本實(shí)施例中，雖僅以速度計(jì)算電路122使用多個(gè)不同操作頻率的取樣信號(hào)來對(duì)單一個(gè)相位編碼信號(hào)進(jìn)行取樣操作的情形為例做說明，然，本發(fā)明實(shí)施例的速度計(jì)算電路 122并不局限于此，而還可同時(shí)應(yīng)用多個(gè)不同操作頻率的取樣信號(hào)來對(duì)多個(gè)不同操作頻率的相位編碼信號(hào)進(jìn)行取樣操作。舉例來說，本實(shí)施例的馬達(dá)裝置IM還用以提供相位編碼信號(hào)PHC1，而速度計(jì)算電路122根據(jù)相位編碼信號(hào)PHCl產(chǎn)生對(duì)應(yīng)至不同操作頻率的相位編碼信號(hào)PHC2，其中相位編碼信號(hào)PHCl的操作頻率實(shí)質(zhì)上小于相位編碼信號(hào)PHC2的操作頻率。在一個(gè)操作實(shí)例中，相位編碼信號(hào)PHCl為馬達(dá)裝置IM產(chǎn)生的相位編碼信號(hào)A及相位編碼信號(hào)B (兩相位編碼信號(hào)之間具有90度相位差)其中之一，而相位編碼信號(hào)PHC2為速度計(jì)算電路122根據(jù)相位編碼信號(hào)A及B產(chǎn)生的四倍頻相位編碼信號(hào)，且相位編碼信號(hào)PHCl及PHC2的零度相位是觸發(fā)于相同的時(shí)點(diǎn)。請(qǐng)參照?qǐng)D6，其繪示依照本發(fā)明第一實(shí)施例的轉(zhuǎn)速估算方法的再一流程圖。不同于圖2所示的流程圖，在步驟(b')中，速度計(jì)算電路122根據(jù)馬達(dá)裝置124的最高轉(zhuǎn)速信息、取樣信號(hào)Ssl及相位編碼信號(hào)PHC1，來決定運(yùn)算參數(shù)P1，并根據(jù)此最高轉(zhuǎn)速信息、取樣信號(hào)Ss2及相位編碼信號(hào)PHC2決定運(yùn)算參數(shù)P2。舉例來說，速度計(jì)算電路122根據(jù)下列方程式計(jì)算運(yùn)算參數(shù)Pl及P2:
權(quán)利要求
1.一種轉(zhuǎn)速估算方法，用以對(duì)一馬達(dá)裝置進(jìn)行轉(zhuǎn)速估算，該轉(zhuǎn)速估算方法包括(a)提供一第一取樣信號(hào)及一第二取樣信號(hào)，該第一及該第二取樣信號(hào)分別具有一第一取樣頻率及一第二取樣頻率，該第一取樣頻率實(shí)質(zhì)上大于該第二取樣頻率；(b)根據(jù)該馬達(dá)裝置的一最高轉(zhuǎn)速信息及該第一取樣信號(hào)，決定一第一運(yùn)算參數(shù)，并根據(jù)該最高轉(zhuǎn)速信息及該第二取樣信號(hào)，決定一第二運(yùn)算參數(shù)；(c)當(dāng)該馬達(dá)裝置的一轉(zhuǎn)速信息達(dá)到一第一轉(zhuǎn)速條件時(shí)，選擇該第一取樣信號(hào)做為一取樣信號(hào)，并選擇該第一運(yùn)算參數(shù)做為一運(yùn)算參數(shù)；(d)當(dāng)該馬達(dá)裝置的轉(zhuǎn)速信息達(dá)到一第二轉(zhuǎn)速條件時(shí)，選擇該第二取樣信號(hào)做為該取樣信號(hào)，并選擇該第二運(yùn)算參數(shù)做為該運(yùn)算參數(shù)；(e)以該取樣信號(hào)對(duì)該馬達(dá)裝置的一待取樣相位編碼信號(hào)進(jìn)行取樣，以得到一取樣數(shù)值；以及(f)根據(jù)該取樣數(shù)值及該運(yùn)算參數(shù)產(chǎn)生一轉(zhuǎn)速估算值；其中該第一及該第二轉(zhuǎn)速條件分別對(duì)應(yīng)至不同的轉(zhuǎn)速范圍，該第一轉(zhuǎn)速條件的轉(zhuǎn)速范圍是高于該第二轉(zhuǎn)速條件的轉(zhuǎn)速范圍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)速估算方法，其特征在于，步驟(c)及(d)中還分別包括 (Cl)選擇該馬達(dá)裝置的一第一相位編碼信號(hào)做為該待取樣相位編碼信號(hào)；及(dl)選擇該馬達(dá)裝置的一第二相位編碼信號(hào)做為該待取樣相位編碼信號(hào)； 其中，該第一及該第二相位編碼信號(hào)具有不同的產(chǎn)生頻率，該第一相位編碼信號(hào)的頻率實(shí)質(zhì)上小于該第二相位編碼信號(hào)的頻率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)速估算方法，其特征在于，步驟(e)中還包括(el)提供一第一計(jì)數(shù)器及一第二計(jì)數(shù)器，分別產(chǎn)生一第一計(jì)數(shù)值及一第二計(jì)數(shù)值，該第一及該第二計(jì)數(shù)值對(duì)應(yīng)至一終止計(jì)數(shù)值；(e2)當(dāng)接收到該待取樣相位編碼信號(hào)時(shí)，驅(qū)動(dòng)該第二計(jì)數(shù)器，使該第二計(jì)數(shù)值等于該第一計(jì)數(shù)值，并驅(qū)動(dòng)該第一計(jì)數(shù)器，重置該第一計(jì)數(shù)值為一起始計(jì)數(shù)值；(e3)當(dāng)接收到該取樣信號(hào)時(shí)，驅(qū)動(dòng)該第一計(jì)數(shù)器，將該第一計(jì)數(shù)值遞增1 ； (e4)當(dāng)該第一計(jì)數(shù)值等于一最高計(jì)數(shù)值時(shí)，驅(qū)動(dòng)該第一計(jì)數(shù)器終止步驟(e!3)的操作， 使該第一計(jì)數(shù)值維持在該最高計(jì)數(shù)值；及 (e5)讀取該第二計(jì)數(shù)值做為該取樣數(shù)值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)速估算方法，其特征在于，步驟(a)及(b)中還分別包括 (al)提供一第三取樣信號(hào)，該第三取樣信號(hào)具有一第三取樣頻率，該第二取樣頻率實(shí)質(zhì)上大于該第三取樣頻率；及(bl)根據(jù)該最高轉(zhuǎn)速信息及該第三取樣信號(hào)，決定一第三運(yùn)算參數(shù)； 其中，該轉(zhuǎn)速估算方法于步驟(b)及(e)之間還包括(g)當(dāng)該轉(zhuǎn)速信息對(duì)應(yīng)至一第三轉(zhuǎn)速條件時(shí)，選擇該第三取樣信號(hào)做為該取樣信號(hào)，并選擇該第三運(yùn)算參數(shù)做為該運(yùn)算參數(shù)，其中該第三轉(zhuǎn)速條件對(duì)應(yīng)至另一轉(zhuǎn)速范圍，該第二轉(zhuǎn)速條件的轉(zhuǎn)速范圍是高于該第三轉(zhuǎn)速條件的轉(zhuǎn)速范圍。
5.一種轉(zhuǎn)速估算方法，用以對(duì)一馬達(dá)裝置進(jìn)行轉(zhuǎn)速估算，該轉(zhuǎn)速估算方法包括(a)根據(jù)該馬達(dá)裝置的一最高轉(zhuǎn)速信息及一第一相位編碼信號(hào)，決定一第一運(yùn)算參數(shù)， 并根據(jù)該最高轉(zhuǎn)速信息及一第二相位編碼信號(hào)，決定一第二運(yùn)算參數(shù)，該第一及該第二相位編碼信號(hào)具有不同的產(chǎn)生頻率，該第一相位編碼信號(hào)的頻率實(shí)質(zhì)上小于該第二相位編碼信號(hào)的頻率；(b)當(dāng)該馬達(dá)裝置的一轉(zhuǎn)速信息對(duì)應(yīng)至一第一轉(zhuǎn)速條件時(shí)，選擇該第一相位編碼信號(hào)做為一待取樣相位編碼信號(hào)，并選擇該第一運(yùn)算參數(shù)做為一運(yùn)算參數(shù)；(C)當(dāng)該轉(zhuǎn)速信息對(duì)應(yīng)至一第二轉(zhuǎn)速條件時(shí)，選擇該第二相位編碼信號(hào)做為該待取樣相位編碼信號(hào)，并選擇該第二運(yùn)算參數(shù)做為該運(yùn)算參數(shù)；(d)以一取樣信號(hào)對(duì)該待取樣相位編碼信號(hào)進(jìn)行取樣，以得到一取樣數(shù)值；以及(e)根據(jù)該取樣數(shù)值及該運(yùn)算參數(shù)產(chǎn)生一轉(zhuǎn)速估算值；其中該第一及該第二轉(zhuǎn)速條件對(duì)應(yīng)不同轉(zhuǎn)速范圍，該第一轉(zhuǎn)速條件的轉(zhuǎn)速范圍是高于該第二轉(zhuǎn)速條件的轉(zhuǎn)速范圍。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的轉(zhuǎn)速估算方法，其特征在于，還包括(f)提供一第一取樣信號(hào)及一第二取樣信號(hào)，該第一及該第二取樣信號(hào)分別具有一第一取樣頻率及一第二取樣頻率，該第一取樣頻率實(shí)質(zhì)上大于該第二取樣頻率；其中，步驟(d)中還分別包括當(dāng)該操作運(yùn)作參數(shù)為第一運(yùn)算參數(shù)時(shí)，選擇該第一取樣信號(hào)做為該取樣信號(hào)；及當(dāng)該操作運(yùn)作參數(shù)為第二運(yùn)算參數(shù)時(shí)，選擇該第二取樣信號(hào)做為該取樣信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的轉(zhuǎn)速估算方法，其特征在于，步驟(d)中還包括(dl)提供一第一計(jì)數(shù)器及一第二計(jì)數(shù)器，分別記錄一第一計(jì)數(shù)值及一第二計(jì)數(shù)值，該第一及該第二計(jì)數(shù)值對(duì)應(yīng)至一終止計(jì)數(shù)值；(d2)接收該待取樣相位編碼信號(hào)，驅(qū)動(dòng)該第二計(jì)數(shù)器，使該第二計(jì)數(shù)值等于該第一計(jì)數(shù)值，并驅(qū)動(dòng)該第一計(jì)數(shù)器，重置該第一計(jì)數(shù)值為一起始計(jì)數(shù)值；(d3)接收該取樣信號(hào)，驅(qū)動(dòng)該第一計(jì)數(shù)器，將該第一計(jì)數(shù)值遞增1 ； (d4)當(dāng)該第一計(jì)數(shù)值等于一最高計(jì)數(shù)值時(shí)，驅(qū)動(dòng)該第一計(jì)數(shù)器終止步驟(們)的操作， 使該第一計(jì)數(shù)值維持在該最高計(jì)數(shù)值；及 (d5)讀取該第二計(jì)數(shù)值做為該取樣數(shù)值。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的轉(zhuǎn)速估算方法，其特征在于，步驟(a)中還分別包括提供一第三相位編碼信號(hào)，具有與該第一及該第二相位編碼信號(hào)不同的產(chǎn)生頻率，該第二相位編碼信號(hào)的頻率實(shí)質(zhì)上小于該第三相位編碼信號(hào)的頻率，并根據(jù)該最高轉(zhuǎn)速信息及該第三相位編碼信號(hào)，決定一第三運(yùn)算參數(shù)；其中，該轉(zhuǎn)速估算方法于步驟(a)及(d)之間還包括(g)當(dāng)該轉(zhuǎn)速信息對(duì)應(yīng)至一第三轉(zhuǎn)速條件時(shí)，選擇該第三相位編碼信號(hào)做為該待取樣相位編碼信號(hào)，并選擇該第三運(yùn)算參數(shù)做為該運(yùn)算參數(shù)，其中該第三轉(zhuǎn)速條件對(duì)應(yīng)至另一轉(zhuǎn)速范圍，該第二轉(zhuǎn)速條件的轉(zhuǎn)速范圍是高于該第三轉(zhuǎn)速條件的轉(zhuǎn)速范圍。
9.一種轉(zhuǎn)速估算方法，用以對(duì)一馬達(dá)裝置進(jìn)行轉(zhuǎn)速估算，該轉(zhuǎn)速估算方法包括(a)根據(jù)該馬達(dá)裝置的一最高轉(zhuǎn)速信息及一待取樣相位編碼信號(hào)，決定一運(yùn)算參數(shù)；(b)以一取樣信號(hào)對(duì)該待取樣相位編碼信號(hào)進(jìn)行取樣，以得到一取樣數(shù)值，其中步驟 (b)中還包括(bl)提供一第一計(jì)數(shù)器及一第二計(jì)數(shù)器，分別記錄一第一計(jì)數(shù)值及一第二計(jì)數(shù)值，該第一及該第二計(jì)數(shù)值對(duì)應(yīng)至一終止計(jì)數(shù)值；(b2)當(dāng)接收到該待取樣相位編碼信號(hào)時(shí)，驅(qū)動(dòng)該第二計(jì)數(shù)器，使該第二計(jì)數(shù)值等于該第一計(jì)數(shù)值，并驅(qū)動(dòng)該第一計(jì)數(shù)器，重置該第一計(jì)數(shù)值為一起始計(jì)數(shù)值； (b3)當(dāng)接收到該取樣信號(hào)，驅(qū)動(dòng)該第一計(jì)數(shù)器，將該第一計(jì)數(shù)值遞增1 ； (b4)當(dāng)該第一計(jì)數(shù)值等于一最高計(jì)數(shù)值時(shí)，驅(qū)動(dòng)該第一計(jì)數(shù)器終止步驟(b!3)的操作， 使該第一計(jì)數(shù)值維持在該最高計(jì)數(shù)值；及(b5)讀取該第二計(jì)數(shù)值做為該取樣數(shù)值；以及(c)根據(jù)該取樣數(shù)值及該運(yùn)算參數(shù)產(chǎn)生一轉(zhuǎn)速估算值。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的轉(zhuǎn)速估算方法，其特征在于，在步驟(a)之前，還包括(d)提供一第一取樣信號(hào)及一第二取樣信號(hào)，該第一及該第二取樣信號(hào)分別具有一第一取樣頻率及一第二取樣頻率，該第一取樣頻率實(shí)質(zhì)上大于該第二取樣頻率；(e)根據(jù)該馬達(dá)裝置的一最高轉(zhuǎn)速信息及該第一取樣信號(hào)，決定一第一運(yùn)算參數(shù)，并根據(jù)該最高轉(zhuǎn)速信息及該第二取樣信號(hào)，決定一第二運(yùn)算參數(shù)；(f)當(dāng)該馬達(dá)裝置的一轉(zhuǎn)速信息對(duì)應(yīng)至一第一轉(zhuǎn)速條件時(shí)，選擇該第一取樣信號(hào)做為該取樣信號(hào)，并選擇該第一運(yùn)算參數(shù)做為該運(yùn)算參數(shù)；及(g)當(dāng)該轉(zhuǎn)速信息對(duì)應(yīng)至一第二轉(zhuǎn)速條件時(shí)，選擇該第二取樣信號(hào)做為該取樣信號(hào)，并選擇該第二運(yùn)算參數(shù)做為該運(yùn)算參數(shù)；其中，該第一及該第二轉(zhuǎn)速條件對(duì)應(yīng)至不同轉(zhuǎn)速范圍，該第一轉(zhuǎn)速條件的轉(zhuǎn)速范圍是高于該第二轉(zhuǎn)速條件的轉(zhuǎn)速范圍。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的轉(zhuǎn)速估算方法，其特征在于，在步驟(a)之前，還包括(d')根據(jù)該馬達(dá)裝置的一最高轉(zhuǎn)速信息及一第一相位編碼信號(hào)，決定一第一運(yùn)算參數(shù)，并根據(jù)該馬達(dá)裝置的該最高轉(zhuǎn)速信息及一第二相位編碼信號(hào)，決定一第二運(yùn)算參數(shù)，該第一及該第二相位編碼信號(hào)具有不同的產(chǎn)生頻率，該第一相位編碼信號(hào)的頻率實(shí)質(zhì)上小于該第二相位編碼信號(hào)的頻率；(e')當(dāng)該馬達(dá)裝置的一轉(zhuǎn)速信息對(duì)應(yīng)至一第一轉(zhuǎn)速條件時(shí)，選擇該第一相位編碼信號(hào)做為該待取樣相位編碼信號(hào)，并選擇該第一運(yùn)算參數(shù)做為該運(yùn)算參數(shù)；(f')當(dāng)該轉(zhuǎn)速信息對(duì)應(yīng)至一第二轉(zhuǎn)速條件時(shí)，選擇該第二相位編碼信號(hào)做為該待取樣相位編碼信號(hào)，并選擇該第二運(yùn)算參數(shù)做為該運(yùn)算參數(shù)；其中，該第一及該第二轉(zhuǎn)速條件分別對(duì)應(yīng)至不同的轉(zhuǎn)速范圍，該第一轉(zhuǎn)速條件的轉(zhuǎn)速范圍是高于該第二轉(zhuǎn)速條件的轉(zhuǎn)速范圍。
全文摘要
本發(fā)明是一種轉(zhuǎn)速估算方法及應(yīng)用其的電腦可讀取媒體，用以對(duì)一馬達(dá)裝置進(jìn)行轉(zhuǎn)速估算，該轉(zhuǎn)速估算方法，包括下列步驟。首先提供第一及第二取樣信號(hào)。接著根據(jù)馬達(dá)裝置的最高轉(zhuǎn)速及第一取樣信號(hào)決定第一運(yùn)算參數(shù)，并根據(jù)最高轉(zhuǎn)速及第二取樣信號(hào)決定第二運(yùn)算參數(shù)。當(dāng)馬達(dá)裝置的轉(zhuǎn)速信息對(duì)應(yīng)至第一轉(zhuǎn)速條件時(shí)，選擇第一取樣信號(hào)及運(yùn)算參數(shù)做為取樣信號(hào)及運(yùn)算參數(shù)。當(dāng)轉(zhuǎn)速信息對(duì)應(yīng)至第二轉(zhuǎn)速條件時(shí)，選擇第二取樣信號(hào)及運(yùn)算參數(shù)分別做為取樣信號(hào)及運(yùn)算參數(shù)。然后以取樣信號(hào)對(duì)馬達(dá)裝置的相位編碼信號(hào)進(jìn)行取樣，以得到取樣數(shù)值。之后根據(jù)取樣數(shù)值及運(yùn)算參數(shù)得到轉(zhuǎn)速估算值。
文檔編號(hào)H02P6/06GK102447433SQ201010509510
公開日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2010年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月8日
發(fā)明者俞賢來, 張哲明 申請(qǐng)人:東元電機(jī)股份有限公司