基于时间戳寄存器评判磁编码器稳定性的方法及电机与流程

1.本发明属于对磁场信号进行检测处理的
技术领域：
：，更具体地说，是涉及一种基于时间戳寄存器评判磁编码器稳定性的方法及电机。
背景技术：
：：2.磁编码器具有非线性误差。磁编码器的非线性误差是指在编码器测量输出与实际物理量之间存在的非线性关系导致的误差。当编码器输出与实际物理量之间的关系不是简单的线性关系时，就会产生非线性误差。这种误差通常是由于磁编码器的设计、制造或安装过程中的一些因素导致的，例如光学系统、磁性系统或机械结构的非线性特性。[0003]编码器输出的角度与实际角度关系不是简单的线性关系一般无法用一个函数表达出，必须通过创建一个查找表，记录一些关键参考点，将编码器的输出映射到实际位置或角度。关键参考点之间角度可以在局部范围内使用多项式函数来拟合编码器的非线性输出。通过找到适当的多项式拟合，可以在整个测量范围内减少非线性误差。多项式拟合的阶数可以根据具体情况选择。[0004]当需要修正磁编码器的非线性误差时，有时可以使用光编码器来进行校准和修正这种方法称为“对拖”(torching)。[0005]对拖的基本原理是在实际的磁编码器输出上叠加一个附加的光编码器。这样做的目的是为了测量磁编码器的实际输出，并与光编码器的准确输出进行比较。通过对比两者之间的差异，可以获取磁编码器的非线性误差，并建立校准曲线或查找表。[0006]1、安装光编码器：首先，需要将一个光编码器与磁编码器同时安装在同一个旋转轴或运动平台上。光编码器通常具有较高的准确性和分辨率，可以作为参考。[0007]2、获取光编码器数据：旋转轴或运动平台经过一系列旋转或运动后，记录光编码器的输出数据，这将作为准确的参考值。[0008]3、获取磁编码器数据：在相同的旋转或运动过程中，同时记录磁编码器的输出数据。[0009]4、比较数据：将光编码器的输出数据与磁编码器的输出数据进行比较。如果发现磁编码器的输出与光编码器的输出存在偏差或非线性误差，那么这些差异将用于修正磁编码器的测量值。[0010]5、建立校准曲线或查找表：通过对比光编码器和磁编码器的输出数据，可以建立一个校准曲线或查找表，其中包含了磁编码器输出的非线性误差信息。这个曲线或查找表可以用于以后的磁编码器输出修正。[0011]这种方法存在问题是：1、成本高：需要增加一个硬件光编，安装在磁编同一个电机轴上，成本和运行过程比较复杂；2、确定性不高：如果不能确保安装准确或者光编自身的准确度，会让磁编校准后的信号也一样不准确。[0012]因此，磁编码器在出厂前，会经过校准，以修正磁编码器的非线性误差，经过校准后，最好还需要对磁编码器输出的稳定性和准确性进行评判，以使磁编码器的稳定性和准确性得到进一步的保障。[0013]因此，亟需一种成本低、精度高、确定性高的基于时间戳寄存器评判磁编码器稳定性的方法及电机。技术实现要素：[0014]本发明的目的是提供一种成本低、精度高、确定性高的基于时间戳寄存器评判磁编码器稳定性的方法及电机。[0015]为了实现上述目的，第一方面，本发明的技术方案为：提供一种基于时间戳寄存器评判磁编码器稳定性的方法，所述磁编码器用于检测并输出转轴的旋转角度，所述转轴匀速转动，所述基于时间戳寄存器评判磁编码器稳定性的方法包括：步骤1，在所述转轴旋转的0-360度上设置n个参考点：{ref[0]，ref[1]…ref[n-1]，ref[n]…ref[n-1]}；步骤2，设置n个时间戳寄存器，所述时间戳寄存器记录所述参考点的时间戳：{ts[0]，ts[1]…ts[n-1]，ts[n]…ts[n-1]}，其中，每个参考点的时间戳为磁编码器的角度输出值经过该参考点时的时间点，并通过时间戳寄存器进行记录；步骤3，对参考点ref[n]，将转轴经过ref[n]的第q个周期记为pq，对ref[n]多次测量并记录转轴的周期，形成周期数据集：{p1，p2…pq-1，pq…pq}，将p表示为所述周期数据集：{p1，p2…pq-1，pq…pq}的平均值；步骤4，对参考点ref[n]，计算当前周期pq与上一周期pq-1的差值的绝对值是否小于第一预设值rlim1，若是，则评判系统满足进入稳定状态的前提，同时累计当前周期pq与上一周期pq-1的差值的绝对值小于第一预设值rlim1的次数，当达到预设的次数regstable时，评判系统处于稳定状态；若否，则评判磁编码器处于不稳定状态。[0016]步骤4中，所述计算当前周期pq与上一周期pq-1的差值的绝对值是否小于第一预设值rlim1，具体通过下列计算式进行计算：；若满足上述计算式，则表示当前周期pq与上一周期pq-1的差值的绝对值小于第一预设值rlim1，其中rlim2为第二预设值。[0017]步骤4中，rlim2取值范围为：0＜rlim2＜1。[0018]设置倒数寄存器，并将所述倒数寄存器的初始值设置为regstable，若评判系统满足进入稳定状态的前提，转轴每经过1个周期，所述倒数寄存器进行一次如下式计算：egstable→regstable-1；上式表示regstable每个周期进行1次减1运算，直至regstable=0时，认为系统处于稳定状态；其中，regstable的初始值为一个大于1的整数。[0019]regstable的初始值为63。[0020]步骤2中，每当磁编码器的角度输出值经过参考点ref[n]时，将当前时间tnow来更新当前时间戳ts[n]。[0021]步骤3中，当磁编码器的角度输出值第q次经过参考点ref[n]时，pq为当前时间tnow和当前时间戳ts[n]之间的差值，即：pq=tnow‑ꢀts[n]。[0022]步骤4中，若评判磁编码器处于不稳定状态，所述倒数寄存器重置为初始值regstable。[0023]还包括步骤5，通过相邻两个参考点ref[n]、ref[n-1]之间的时间戳ts[n]，ts[n-1]的差值，与该两个参考点ref[n]、ref[n-1]之间的角度值的关系进一步评判磁编码器是否处于稳定状态，即通过下列计算式进行计算：；若满足上述计算式，则表示磁编码器处于稳定状态，其中k的取值为0＜k＜1。[0024]步骤4中，还包括同时计算当前周期pq与p的差值的绝对值是否小于第三预设值rlim3，若是，则评判系统满足进入稳定状态的前提。[0025]步骤4中，所述计算当前周期pq与p的差值的绝对值是否小于第三预设值rlim3，具体通过下列计算式进行计算：；若满足上述计算式，则表示当前周期pq与p的差值的绝对值小于第三预设值rlim3。[0026]当评判磁编码器处于不稳定状态时，所述磁编码器自动停止形成参数；当评判编码器处于稳定状态时，所述磁编码器自动开始形成参数。[0027]第二方面，本发明提供的技术方案为，提供一种电机，所述电机配设有磁编码器和信号处理电路，所述磁编码器相对于所述电机的定子固定，所述电机的输出轴设有磁体，所述磁体随所述转轴一起同步转动，所述磁编码器用于检测所述磁体的旋转角度，所述信号处理电路根据所述的方法评判所述磁编码器的稳定性。[0028]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明能够计算当前周期pq与上一周期pq-1的差值的绝对值是否小于预设值，若是，则评判系统满足进入稳定状态的前提，同时累计当前周期pq与上一周期pq-1的差值的绝对值小于预设值的次数，当达到预设的次数regstable时，评判系统处于稳定状态；若否，则评判磁编码器处于不稳定状态。因此，能够主动且及时探测当前系统是否稳定，在1/n周期内发生转速变化，系统都可以及时检测到；即使磁编码器的非线性因为温度，安装位移，电磁污染等原因发生变化，也可以及时地探测到；如果系统的稳定性条件符合，才会进入非线性参数拟合步骤。[0029]通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。附图说明[0030]图1所示为本发明实施例提供的电机和磁编码器的配置的示意图。[0031]图2所示为本发明实施例提供的基于时间戳寄存器评判磁编码器稳定性的方法的一个实施例的流程框图。[0032]图3所示为实现本发明实施例的基于时间戳寄存器评判磁编码器稳定性的方法的原理框图。[0033]图4所示为本发明实施例提供的基于时间戳寄存器评判磁编码器稳定性的方法的另一个实施例的流程框图。具体实施方式[0034]下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。[0035]通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。[0036]在下文中，若在本发明的各种实施例中使用的术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。[0037]此外，若本发明涉及到术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。[0038]除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关
技术领域：
：中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本发明的各种实施例中被清楚地限定。[0039]参考图1，现对本发明实施例提供的电机进行说明。电机10配设有磁编码器30和信号处理电路40，磁编码器30相对于电机10的定子固定，电机10的转轴11设有磁体20，所述磁体20随所述转轴11同步转动，磁编码器30用于检测磁体20的旋转角度，信号处理电路40用于评判磁编码器30稳定性。[0040]关于磁编码器30相对于磁体20的位置，本发明实施例提供的磁编码器30可以采用在轴检测的方案，也可以采用离轴检测的方案。在轴检测和离轴检测是本领域的磁感应检测的两种不同的方式。[0041]参考图1所示的实施例中，本发明提供的磁编码器30采用在轴检测的方案，磁编码器30位于磁体20的沿电机的输出轴的轴向一侧，以便于获得较高的角度检测精度。[0042]下面具体地对本发明的技术方案进行说明，本发明实施例的技术方案为：提供一种基于时间戳寄存器评判磁编码器稳定性的方法，所述磁编码器用于检测转轴的旋转角度，所述转轴匀速转动。将电机设定为匀速转动，并全程保持转速稳定，磁编码器在转轴的转动过程中，检测并输出转轴的旋转角度。[0043]由于转轴是匀速转动，如果磁编码器是正常检测和输出的情况下，能够检测出转轴是处于匀速转动的状态，磁编码器的角度输出值能够稳定地输出转轴的转动的角度，只有当磁编码器处于稳定状态时，对磁编码器的校准才有意义。[0044]此外，现有技术中，磁编码器工作时，需要额外的增加一个模块，用这个模块来检测转轴的转速是否稳定，是否有突然增速或减速的情况。本发明提供的技术方案，是不需要这个额外的模块的，本发明提供的技术方案，能够通过时间戳寄存器和倒数寄存器，即能够同时检测和输出电机的转速及转速的稳定性。[0045]具体地，可以在转轴上设置n参考点，假如参考点的角度值是已知的前提下，磁编码器的角度输出值经过参考点时，能够稳定地、准确地输出参考点的角度值，并能通过磁编码器的角度输出值每次经过参考点的周期，反映出转轴是匀速转动的还是非匀速转动的，还能够检测到n个参考点中的任两个参考点之间发生转速变化。[0046]因此，在磁编码器投入使用之前，需要对磁编码器的稳定性进行评判，如果稳定性不高的磁编码器是不能投入使用的。需要说明的是，通过本发明提供的技术方案评判的磁编码器，在转轴非匀速状态时，也是能够稳定地检测和输出转轴的旋转角度值。[0047]参考图1、2、3，所述基于时间戳寄存器评判磁编码器稳定性的方法包括：s001，在所述转轴旋转的0-360度上设置n个参考点：{ref[0]，ref[1]…ref[n-1]，ref[n]…ref[n-1]}；在一些实施例中，在所述转轴上设置参考点，例如可以设置8、12、16、24、32个参考点，并给每个参考点进行标识，以转轴转动的方向，或以转轴转动的方向的逆方向，依次将这些参考点进行标识为：ref[0]，ref[1]…ref[n-1]，ref[n]…ref[n-1]。例如，所述转轴旋转的0-360度上设置12个参考点：{ref[0]，ref[1]…ref[6]ꢀ…ref[12]}，每两个相邻的参考点之间间隔30度。[0048]需要说明的是，该n个参考点可以是均匀设置的，例如当参考点的数量是16个时，相邻两个的参考点间隔的角度为22.5度；而该n个参考点还可以是不均匀设置的，在此不做限制。[0049]s002，设置n个时间戳寄存器，所述时间戳寄存器记录所述参考点的时间戳：{ts[0]，ts[1]…ts[n-1]，ts[n]…ts[n-1]}，其中，每个参考点的时间戳为磁编码器的角度输出值ang(i)经过该参考点ref[n]时的时间点，并通过时间戳寄存器进行记录；下面以一个时间戳寄存器记录一个参考点ref[n]来进行说明：磁编码器正常工作时，检测和输出转轴旋转的角度值。假设初始状态，ref[n]的时间戳为ts[n]，假设磁编码器的角度输出值ang(i)，当转轴旋转1圈时，磁编码器的角度输出值ang(i)+360度，并用当前时间tnow来更新时间戳ts[n]。[0050]参考图3，以参考点ref[0]为例来进行说明，初始状态，ref[0]的时间戳为ts[0]，磁编码器的角度输出值ang(i)，当转轴旋转1圈时，磁编码器的角度输出值ang(i)+360度，并用当前时间tnow来更新时间戳ts[0]，且转轴转动第1圈的周期记为p1（下文会以pn为例说明p1是如何计算得到的），其中当前时间tnow是由时钟模块50提供的。在对ref[0]说明的情况下，其余参考点亦如此，不再一一赘述。[0051]s003，对参考点ref[n]，将转轴经过ref[n]的第q个周期记为pq，对ref[n]多次测量并记录转轴的周期，形成周期数据集：{p1，p2…pq-1，pq…pq}；以ref[n]为例，p表示转轴转动一圈的平均周期，即p为所述周期数据集：{p1，p2…pq-1，pq…pq}的平均值，磁编码器的角度输出值ang(i)第2次和第1次经过ref[n]的时长，为以ref[n]进行测量的转轴的周期p1；当磁编码器的角度输出值ang(i)第3次和第2次经过ref[n]的时长，为以ref[n]进行测量的转轴的周期p2……，如此得出以ref[n]进行测量的转轴的周期数据集：{p1，p2…pq-1，pq…pq}。由于，本发明所有的实施例中，转轴是在匀速转动的，在理想的状态下，周期数据集的所有的周期数据是相等的。而实际操作中，所有的周期数据相互之间是有差异的，显然的差异必须在一个范围内，否则评判磁编码器处于不稳定状态。[0052]参考图3，还包括平均周期计算模块70，所述平均周期计算模块70为通过转轴的周期数据集：{p1，p2…pq-1，pq…pq}提供的数据进行计算，得到转轴的平均周期p，系统亦可将转轴的平均周期p作为评判磁编码器稳定性的一个指标。[0053]需要说明的是，本发明的实施例中，以考点ref[n]为例，即适用于所有的参考点。如此，参照步骤3，能够给所有的参考点：{ref[0]，ref[1]…ref[n-1]，ref[n]…ref[n-1]}建立周期数据集。[0054]s004，对参考点ref[n]，计算当前周期pq与上一周期pq-1的差值的绝对值是否小于第一预设值rlim1，若是，则评判系统满足进入稳定状态的前提，同时累计当前周期pq与上一周期pq-1的差值的绝对值小于第一预设值rlim1的次数，当达到预设的次数regstable时，评判系统处于稳定状态；若否，则评判磁编码器处于不稳定状态。[0055]一个实施例中，对于步骤s004，所述计算当前周期pq与上一周期pq-1的差值的绝对值是否小于第一预设值rlim1，即：|pq-pq-1|＜rlim1，具体是通过下列计算式进行计算的：；如此，只要判断rlim1＜成立，则认为成立，能够极大地提高计算的简便性和速度。[0056]若满足上述计算式，则表示当前周期pq与上一周期pq-1的差值的绝对值小于第一预设值rlim1，其中rlim2为第二预设值。[0057]从上述计算式可知，第一预设值rlim1除以当前周期pq的绝对值必须小于第二预设值rlim2。由于第一预设值rlim1和第二预设值rlim2均为已知数值的情况下，对当前周期pq的取值则会限定在一个取值范围内。而第一预设值rlim1和第二预设值rlim2的取值是根据磁编码器的稳定性的要求进行赋值得到的。[0058]本实施中，由于所述转轴实际的运行状态是匀速转动的，理想状态下，当前周期pq与上一周期pq-1的差值的绝对值为0，而在通过磁编码器检测的过程中，由于磁编码器具有非线性误差而一般不能达到理想状态，因此，pq和pq-1之间会有差值，不难理解地，只要差值的绝对值小于第一预设值rlim1，就认为当前周期pq和上一周期pq-1间隔的时间内是匀速的，符合转轴是匀速运动的实际状态，此时，评判磁编码器的输出进入了稳定状态的前提，但是只是对比相邻的两个周期还不能确认磁编码器的输出处于稳定状态，因此，同时累计当前周期pq和上一周期pq-1的差值的绝对值小于第一预设值rlim1的次数，达到预设的次数regstable时，评判系统处于稳定状态。具体地：假如以ref[n]为例，其周期数据集：{p1，p2…pq-1，pq…pq}，满足：；；……；需要说明的是，当评判系统满足进入稳定状态的前提，同时累计当前周期pq与上一周期pq-1的差值的绝对值小于第一预设值rlim1的次数，只有达到预设的次数regstable时，评判系统处于稳定状态。不难理解地，当系统处于稳定状态，说明磁编码器能够稳定地检测并输出转轴的角度值。[0059]一个实施例中，步骤s004中，rlim2取值范围为：0＜rlim2＜1，且rlim2的取值可以是1/16，1/32，1/64等等。[0060]不难理解地，rlim2取值范围为：0＜rlim2＜1，rlim2的取值越小，对磁编码器的稳定性的要求越高，如果实际检测过程中，出现rlim2落在0＜rlim2＜1范围之外，则表示系统进入了不稳定状态，磁编码器不能正常地、稳定地输出转轴的角度值。[0061]需要说明的是，可以根据不同的使用场合，对磁编码器的稳定性的要求进行设置，对于稳定性要求越高的场合，rlim2的取值越小，而对于稳定性要求没那么高的场合，rlim2的取值可以适当地增大。[0062]需要说明的是，所述同时累计当前周期pq与上一周期pq-1的差值的绝对值小于第一预设值rlim1的次数，可以通过顺序计算的方式进行累计，当累计的次数达到regstable时，则评判系统处于稳定状态；此外，还可以以倒序计算的方式进行累计，下面以倒序计算的方式进行说明：一个实施例中，步骤4中，设置倒数寄存器60，并将所述倒数寄存器60的初始值设置为regstable，评判系统满足进入稳定状态的前提，转轴每经过1个周期，即磁编码器的角度输出值ang(i)每两次经过ref[n]时相间隔的时间长记为一个周期，所述倒数寄存器60进行一次如下式计算：egstable→regstable-1；上式表示regstable每个周期进行1次减1运算，直至regstable=0时，认为系统处于稳定状态；其中，regstable的初始值为一个大于1的整数。[0063]regstable的初始值为63。[0064]本实施例中，当出现当前周期pq与上一周期pq-1的差值的绝对值小于第一预设值rlim1，系统满足进入稳定状态的前提时，也即系统可能会进入稳定状态，此时，所述倒数寄存器60同时开始工作，转轴每经过1个周期，如以ref[n]为例，磁编码器的角度输出值ang(i)每次经过ref[n]时，所述倒数寄存器60进行一次如下式计算，即是倒数计算：regstable→regstable-1；例如将所述倒数寄存器60的初始值设定为63，当转轴第1次经过ref[n]时，所述倒数寄存器60的运算是：[n-1]之间的角度值，通过|ref[n]-ref[n-1]|来表示。[0074]上述式子中k值越小，说明磁编码器的稳定性越高，还可以根据不同应用场合的要求，对k值进行设定。[0075]需要说明的是，需要遍历所有的相邻两个参考点之间的时间戳的差值，与该两个参考点之间的角度值的关系，如均小于k，方才完成评判磁编码器是否处于稳定状态。[0076]不难理解地，除了相邻的两个参考点，还包括任两个参考点，即包括非相邻的两个参考点，即任两个参考点的时间戳的差值，与该两个参考点之间的角度值的关系，同样可参照上述公式进行进一步评判磁编码器是否处于稳定状态。[0077]不难理解地，通过对所述周期数据集：{p1，p2…pq-1，pq…pq}的总和，来除于所述周期数据集的个数，可以得到所述周期数据集：{p1，p2…pq-1，pq…pq}的平均值即为p。[0078]因此，对于ref[n]，所述周期数据集：{p1，p2…pq-1，pq…pq}是动态的，即每经过1个周期，所述周期数据集：{p1，p2…pq-1，pq…pq}中的周期数据的个数加1个，因此，不难理解地，p的值亦为动态变化，每个周期变化1次。[0079]步骤s004中，还包括同时计算当前周期pq与p的差值的绝对值是否小于第三预设值rlim3，若是，则评判系统满足进入稳定状态的前提。[0080]步骤s004中，所述计算当前周期pq与p的差值的绝对值是否小于第三预设值rlim3，即：|pq-p|＜rlim3，具体通过下列计算式进行计算：。[0081]如此，只要判断rlim3＜成立,则认为成立，能够极大地提高计算的简便性和速度。[0082]本实施例中，除了计算所述计算当前周期pq与上一周期pq-1的差值的绝对值是否小于第一预设值rlim1之外，还包括同时计算当前周期pq与p的差值的绝对值是否小于第三预设值rlim3。从上述计算式可知，第三预设值rlim3除以p的绝对值必须小于rlim2。[0083]本实施中，由于所述转轴是匀速转动，理想状态下，当前周期pq和p的差值的绝对值为0，而实际检测的过程中，一般不能达到理想状态，因此，pq和p之间会有差值，不难理解地，只要差值在一个设定值范围内，即小于第三预设值rlim3，就认为当前周期pq和p是期间转轴是匀速的，符合转轴是匀速运动的实际状态，此时，评判磁编码器的输出进入了稳定状态的前提。[0084]从上述计算式可知，第三预设值rlim3除以p的绝对值必须小于第二预设值rlim2。由于第三预设值rlim3和第二预设值rlim2均为已知数值的情况下，对p的取值则会限定在一个取值范围内。而第三预设值rlim3和第二预设值rlim2的取值是根据磁编码器的稳定性的要求进行赋值得到的。[0085]以上实施例中，对第一预设值rlim1，第二预设值rlim2及第三预设值rlim3的取值范围，分别可以是：0＜rlim1＜1，0＜rlim2＜0.1，0＜rlim3＜1。[0086]一个实施例中，当评判磁编码器处于不稳定状态时，所述磁编码器自动停止形成参数；当评判编码器处于稳定状态时，所述磁编码器自动开始形成参数。[0087]不难理解地，当磁编码器处于不稳定状态时，磁编码器会自动停止形成参数，因为此时形成的参数是不稳定的，直到编码器处于稳定状态时才会自动开始形成参数。[0088]参考图1，本发明实施例，提供一种电机10，所述电机10配设有磁编码器30和信号处理电路40，所述磁编码器30相对于所述电机10的定子固定，所述电机10的输出轴11设有磁体20，所述磁编码器30用于检测所述磁体20的旋转角度，所述信号处理电路40根据所述的方法评判所述磁编码器30的稳定性。[0089]以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。当前第1页12当前第1页12
技术特征：
1.一种基于时间戳寄存器评判磁编码器稳定性的方法，所述磁编码器用于检测并输出转轴的旋转角度，所述转轴匀速转动，其特征在于，所述基于时间戳寄存器评判磁编码器稳定性的方法包括：步骤1，在所述转轴旋转的0-360度上设置n个参考点：{ref[0]， ref [1]
…
ref [n-1]， ref [n]
…
ref [n-1]}；步骤2，设置n个时间戳寄存器，所述时间戳寄存器记录所述参考点的时间戳：{ts[0]，ts[1]
…
ts[n-1]，ts[n]
…
ts[n-1]}，其中，每个参考点的时间戳为磁编码器的角度输出值经过该参考点时的时间点，并通过时间戳寄存器进行记录；步骤3，对参考点ref [n]，将转轴经过ref [n]的第q个周期记为p
q
，对ref [n]多次测量并记录转轴的周期，形成周期数据集：{p1，p2…
p
q-1
，p
q
…
p
q
}，将p表示为所述周期数据集：{p1，p2…
p
q-1
，p
q
…
p
q
}的平均值；步骤4，对参考点ref [n]，计算当前周期p
q
与上一周期p
q-1
的差值的绝对值是否小于第一预设值r
lim1
，若是，则评判系统满足进入稳定状态的前提，同时累计当前周期p
q
与上一周期p
q-1
的差值的绝对值小于第一预设值r
lim1
的次数，当达到预设的次数reg
stable
时，评判系统处于稳定状态；若否，则评判磁编码器处于不稳定状态。2.如权利要求1所述的基于时间戳寄存器评判磁编码器稳定性的方法，其特征在于，步骤4中，所述计算当前周期p
q
与上一周期p
q-1
的差值的绝对值是否小于第一预设值r
lim1
，具体通过下列计算式进行计算：；若满足上述计算式，则表示当前周期p
q
与上一周期p
q-1
的差值的绝对值小于第一预设值r
lim1
，其中r
lim2
为第二预设值。3.如权利要求2所述的基于时间戳寄存器评判磁编码器稳定性的方法，其特征在于，步骤4中，r
lim2
取值范围为：0＜r
lim2
＜1。4.如权利要求1所述的基于时间戳寄存器评判磁编码器稳定性的方法，其特征在于，步骤4中，设置倒数寄存器，并将所述倒数寄存器的初始值设置为reg
stable
，若评判系统满足进入稳定状态的前提，转轴每经过1个周期，所述倒数寄存器进行一次如下式计算：eg
stable
→
reg
stable-1；上式表示reg
stable
每个周期进行1次减1运算，直至reg
stable
=0时，认为系统处于稳定状态；其中，reg
stable
的初始值为一个大于1的整数。5.如权利要求4所述的基于时间戳寄存器评判磁编码器稳定性的方法，其特征在于，reg
stable
的初始值为63。6.如权利要求1所述的基于时间戳寄存器评判磁编码器稳定性的方法，其特征在于，步骤2中，每当磁编码器的角度输出值经过参考点ref [n]时，将当前时间t
now
来更新当前时间戳ts[n]。7.如权利要求1或6所述的基于时间戳寄存器评判磁编码器稳定性的方法，其特征在于，步骤3中，当磁编码器的角度输出值第q次经过参考点ref [n]时，p
q
为当前时间t
now
和当
前时间戳ts[n]之间的差值，即：p
q
=t
now
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ts[n]。8.如权利要求4或 5所述的基于时间戳寄存器评判磁编码器稳定性的方法，其特征在于，步骤4中，若评判磁编码器处于不稳定状态，所述倒数寄存器重置为初始值reg
stable
。9.如权利要求1所述的基于时间戳寄存器评判磁编码器稳定性的方法，其特征在于，还包括步骤5，通过相邻两个参考点ref [n]、ref [n-1]之间的时间戳ts[n]，ts[n-1]的差值，与该两个参考点ref [n]、ref [n-1]之间的角度值的关系进一步评判磁编码器是否处于稳定状态，即通过下列计算式进行计算：；若满足上述计算式，则表示磁编码器处于稳定状态，其中k的取值为0＜k＜1。10.如权利要求2所述的基于时间戳寄存器评判磁编码器稳定性的方法，其特征在于，步骤4中，还包括同时计算当前周期p
q
与p的差值的绝对值是否小于第三预设值r
lim3
，若是，则评判系统满足进入稳定状态的前提。11.如权利要求10所述的基于时间戳寄存器评判磁编码器稳定性的方法，其特征在于，步骤4中，所述计算当前周期p
q
与p的差值的绝对值是否小于第三预设值r
lim3
，具体通过下列计算式进行计算：；若满足上述计算式，则表示当前周期p
q
与p的差值的绝对值小于第三预设值r
lim3
。12.如权利要求1所述的基于时间戳寄存器评判磁编码器稳定性的方法，其特征在于，当评判磁编码器处于不稳定状态时，所述磁编码器自动停止形成参数；当评判编码器处于稳定状态时，所述磁编码器自动开始形成参数。13.一种电机，其特征在于，所述电机配设有磁编码器和信号处理电路，所述磁编码器相对于所述电机的定子固定，所述电机的输出轴设有磁体，所述磁体随所述转轴一起同步转动，所述磁编码器用于检测所述磁体的旋转角度，所述信号处理电路根据权利要求1至12任一项所述的方法评判所述磁编码器的稳定性。

技术总结
本发明公开了一种基于时间戳寄存器评判磁编码器稳定性的方法及电机，转轴匀速转动，方法包括：在转轴上设置N个参考点，设置N个时间戳寄存器来记录参考点的时间戳，将转轴经过参考点的第q个周期记为P


技术研发人员：王超 钱振煌 张开新
受保护的技术使用者：泉州昆泰芯微电子科技有限公司
技术研发日：2023.09.11
技术公布日：2023/10/19