CN114337449B - 一种编码器极低速测速性能改善方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种编码器极低速测速性能改善方法，所述方法包括：利用T测速法，测算出电机当前转速并输出转速信号，其特征在于，所述方法还包括：将所述转速信号经负反馈差分后得到加速度；将所述加速度进行积分得到观测转速；基于加速度大小补偿所述观测转速的延迟时间。本发明通过速度观测器环路和速度补偿环路，将不连续的滞后的采集转速，处理成了连续，实时性高的采集信号，解决了现有技术中为了补偿转速台阶，采用转速差分作计算参考的方法容易引入干扰以及采样滞后的问题。

Description

一种编码器极低速测速性能改善方法

技术领域

本发明涉及低速测试技术领域，尤其涉及一种编码器极低速测速性能改善方法。

背景技术

电机的转速作为当前各类电机的重要物理指标之一，常作为反馈量在控制系统中起重要作用。目前，在要求不同的各测速系统中，旋转变压器测速法、微电机测速法、光电码盘测速法、霍尔元件测速法等方法被广泛应用。旋转变压器或测速机都要与电机同轴连接，增加了电机机组安装难度，另一方面有些电机功率很小，旋转变压器或测速机消耗的功率占了电机大部分，所以对有些电机的测速，这两种方法不适用。霍尔元件和光电码盘的测速方法基本类似，都是在转轴上安装一个很轻巧的传感器，将电机的转动信号通过霍尔元件或光电码盘转换为电脉冲，从而通过计算电脉冲的个数来测速。

采用编码器测量电机转子转速是目前很常规的方法。针对低速测速，常用的是传统的T法测速法(或M/T法)。但是这一类基于反馈脉冲计算速度的方法，在极低速工况中不可避免会遇到同一个难题：极低的转速导致编码器脉冲回馈的时间也变长，编码器的脉冲间隔时间大于速度的采样周期，导致在接收到脉冲信号之前，转速无法计算/更新，只能沿用前一拍的历史转速，致使这一段转速为上一拍历史转速的恒定值。速度观测停滞在某一定值速度值上，无法反映真实转速，影响控制性能，导致速度失控、低速振荡、低速性能差等问题。为解决这个问题，目前存在的方法有一定效果，但是也有各自缺陷。

中国专利CN1300590C公开了一种电机低速运行时使用脉冲编码器的测速方法，按一、二个编码器脉冲间的时间间隔T，计算得这段时间的电机轴的平均速度C/T，C为常数。当电机的转速变慢，第三个脉冲在2T+Δt时刻未到达时，计算机估算当前速度可能的最高值为Vimax＝C/(T+Δti)，根据速度变化的经验选取值N，N≥1，以V＝Vimax/N作为测量结果估计值送出，用以对电机速度控制。N的选取，与电机旋转部件的转动惯量、转动系统的阻力状况以及驱动旋转的扭力有关。该专利解决了电机低速运行时，使用脉冲编码器速度测量误差的问题，根据该专利计算的最高可能速度外延曲线和经验的估计方法结合，得到较准确的速度估计值，可对电机进行较准确控制。实际上该专利的过程为：首先根据当前脉冲和上一个脉冲，计算得到上一拍的平均转速C/T，然后再经过时间T等待下一个脉冲回馈。若电机加速使脉冲提前回馈，则重复之前步骤；若电机减速，仍无法收到脉冲，即根据之前计算转速C/T作为计算因子，按照增加时间求得估测的转速C/(T+Δti)。该专利的缺陷在于：第一，估测转速始终是基于现有脉冲和前一个脉冲所计算出来的速度作为参考，一旦有噪音引入，则估测转速也会出错；第二，系统会保持历史转速持续一拍等待新的脉冲更新，此时的测量速度与实际速度存在滞后。

中国专利CN1026937C公开了一种具有转动脉冲编码器的极低速度范围内控制电机的系统和方法，每当电机旋转轴转过一预定角度时，该脉冲编码器输出一个脉冲，定义的极低速度范围，使得输出脉冲的脉冲间隔长于系统控制周期，提供有一个最低阶扰动、负载转矩估计值观测器，依下式计算各脉冲间隔的电机速度平均值。nM′(j)：nM′(j)＝[∑nM′(i)]j/n(j)，其中i表示速度控制周期，j表示脉冲编码器的脉冲间隔。该专利根据转矩指令和估计负载转矩，得到加速度补偿估计值。但是缺陷在于基于转矩指令与负载估测的观测器系统，计算较为复杂。

本发明在传统的T法(或M/T法)的基础上，提出一种测速改善方法，用于解决低速测速线性程度差，实时性差，抗干扰能力差等问题。

此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于发明人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

发明内容

针对现有技术之不足，本发明的技术方案是提供一种编码器极低速测速性能改善方法，所述方法包括：利用T测速法，测算出电机当前转速并输出转速信号，其特征在于，所述方法还包括：将所述转速信号经负反馈差分后得到加速度；将所述加速度进行积分得到观测转速；基于加速度大小补偿所述观测转速的延迟时间。差分环节极易引入噪音，影响环路，所以通过调节比例和积分以及基于观测转速实现环路闭环调节来解决其问题。

根据一种优选的实施方式，所述加速度基于所述转速信号与实际输出值构成控制偏差，将偏差的比例和积分通过线性组合构成控制量，对被控对象进行控制。

根据一种优选的实施方式，基于所述加速度进行积分得到的所述观测转速用于所述转速信号经负反馈差分后得到加速度和所述加速度进行积分得到观测转速的两个步骤的环路闭环调节。

根据一种优选的实施方式，所述方法还包括：调节比例和积分参数；所述调节比例和积分参数用于将所述观测转速由阶梯状变为线性平滑曲线，并用于对非连续的转速信号作线性补偿。此时的观测转速平滑且线性度高，但仍具有较大延迟。延迟的原因一方面是因为观测器平滑信号造成，另一方面是因为在当前时刻更新的转速往往为经过滤波后的上一时刻转速。

根据一种优选的实施方式，对所述观测转速做出相位补偿，基于加速度大小以积分的方式补偿所述观测转速的延迟时间，使得测速结果具有实时性并得到最终转速结果。前述步骤等同于一个二阶闭环控制环路，会造成信号的滞后，通过对观测转速做出相位补偿，使得控制环路的延迟减少、环路带宽增加，将环路振荡甚至崩溃的可能性降为零。

另一方面，本发明的技术方案还提供一种编码器极低速测速性能改善系统，其特征在于，至少包括编码器、PI调节器、速度观测器环路和速度补偿环路。基于所述编码器利用T测速法，测算出电机当前转速并输出转速信号；将所述转速信号送入所述速度观测器环路中，负反馈差分后经过所述PI调节器得到加速度；将所述加速度于所述速度观测器环路中进行积分得到观测转速；基于加速度大小于所述速度补偿环路中补偿所述观测转速的延迟时间。

根据一种优选的实施方式，基于所述加速度进行积分得到的所述观测转速用于所述速度观测器环路的闭环调节。

根据一种优选的实施方式，所述速度观测器环路为二阶闭环控制环路，调节比例和积分参数用于降低环路带宽并使得所述观测转速变为随阶梯状转速趋势变化的平滑曲线，转速信号线性地补偿阶梯之间的差值。

根据一种优选的实施方式，所述速度补偿环路用于补偿所述速度观测器环路引入的滞后，

将经过PI调节器的加速度对滞后时间的积分得出补偿量，并与所述速度观测器环路中叠加初始转速，使其得出最终转速结果。

最后一个方面，本发明的技术方案还提供一种计算终端，其特征在于，所述计算终端包括：一个或多个计算单元；以及与一个或多个计算单元相连的储存单元，储存单元用于储存指令，所述指令在被一个或多个计算单元执行时，执行如上述方法，所述计算单元针对编码器的定时器设置，并用于初始转速的计算。

本发明的有益技术效果：

(1)本发明在T法(或M/T法)的基础上，通过PI调节器以及积分环节，使观测出的转速信号线性平滑、分辨率好并且没有阶梯感，以此使得即使在速度环控制周期小于速度更新周期的时候，所使用的速度依然与实际相符，从而提高控制性能。并且PI调节器以及积分环节组成了高阶闭合控制系统，有一定的抗干扰能力，计算加速度时，相较于传统的转速微分法，更能避免干扰的引入和放大；

(2)本发明通过在PI调节器以及积分环节之后设置相位补偿，解决在经过上述环节调整后的观测转速存在信号滞后的问题。此外，也一并解决了测算转速的软件滤波滤除测量噪音时带来的滞后问题，使得控制环路的延迟减少、环路带宽增加，将环路振荡甚至崩溃的可能性降为零；

(3)本发明通过速度观测器环路和速度补偿环路，将不连续的滞后的采集转速，处理成了连续，实时性高的采集信号，解决了现有技术中为了补偿转速台阶，采用转速差分作计算参考的方法容易引入干扰以及采样滞后的问题。

本发明一种测速改善方法，在不大量改变现有设备的前提下，通过加设速度观测器环路和速度补偿环路以及测试方案的改进，实现低速测速线性程度好、实时性好以及抗干扰能力好的技术效果。

附图说明

图1是本发明的速度观测器环路的优选实施例的示意图；

图2是本发明的速度观测器环路与速度补偿环路组合的优选实施例的示意图；

图3是本发明的速度补偿效果的示意图。

附图标记列表

101：第一PI调节器；102：第一加速度；103：第一积分环节；104：第一闭环环路调节；201：第二PI调节器；202：第二加速度；203：第二闭环环路调节；204：补偿环节；205：最终观测转速；301：观测信号；302：阶梯状信号；303：延迟时间；304：最终测速结果；ω：转速信号；ω′：观测转速；ω_out：最终转速；kp：比例系数；ki：积分系数；α：加速度；Δt：积分时间常数；ΔT：滞后时间；N_n：N_n处转速；N_n-1：N_n-1处转速；Z-1：PI调节器传递函数。

具体实施方式

下面结合附图进行详细说明。

首先对编码器、T法以及T/M法进行说明。

编码器(encoder)是将信号或数据(如电机转速)进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备。编码器把角位移或直线位移转换成电信号，前者称为码盘，后者称为码尺。按照读出方式编码器可以分为接触式和非接触式两种；按照工作原理编码器可分为增量式和绝对式两类。增量式编码器是将位移转换成周期性的电信号，再把这个电信号转变成计数脉冲，用脉冲的个数表示位移的大小。

T法是测量编码器两个脉冲之间的时间间隔来计算转速，相当于将时间间隔换算为周期，从而得到频率。实际使用中通过一个高频时钟脉冲的个数来计算编码器两个脉冲之间的时间间隔。所述两个脉冲之间的时间间隔可以通过高频时钟脉冲的个数除以高频脉冲频率得到。即，所测电机的转速为60除以电机转动一圈可以产生的脉冲个数，再除以时间间隔。从上述公式中可以看到，若电机转速发送变化，例如高频时钟脉冲的个数减一，通过T法测速的分辨率与转速呈正相关。即，当电机转速越低时，T法测速的分辨率越小，分辨能力越强。需要说明的是，因存在半个时间单位的问题，T法测速最多可能产生一个脉冲的误差。在电机低转速时，编码器两个脉冲之间的时间间隔变长，高频时钟脉冲个数增多，误差率变小，因此T法测速更适合低速段。

为了兼顾高速与低速，实际使用中常常是M法和T法结合使用，称为M/T法测速。其中：

M法是在一定的时间周期内，测量编码器输出的脉冲个数来计算转速。用个数除以时间就可以得到编码器输出脉冲的频率，因此M法也称为频率法。M法一般同时采集两相的上升沿和下降沿，用编码器输出脉冲的频率除以电机转动一圈可以产生的脉冲个数就得到单位时间内所测电机的转速。即，所测电机的转速为60乘以编码器输出的脉冲个数，除以电机转动一圈可以产生的脉冲个数，再除以采样周期。从上述公式中可以看到转速与计数脉冲个数成正比。若电机转速发送变化，例如编码器输出的脉冲个数加一，通过M法测速的分辨率为变化前后转速相减，其最终公式为60除以电机转动一圈可以产生的脉冲个数，再除以采样周期，其值与转速无关。即，M法测速的分辨率与转速无关，要提高分辨能力，减少分辨率，需要增大编码器每圈输出的脉冲个数或增大采样周期。实际应用中，两个值受到现实条件的制约，不可能无限增大。需要说明的是，因存在测量时间内首尾的半个脉冲问题，M法测速最大误差为一个脉冲。测速误差率与脉冲个数成反比关系，转速越高M值越大，当转速很低时，M值很小，误差率会变大，因此M法适合高速测量。

而M/T法测速则是在规定的采样周期内，同时计算编码器脉冲个数与高频时钟脉冲个数，两个计数保持严格同步，检测时间与编码器输出脉冲保持一致，最大限度的减小误差。检测周期由采样脉冲开始之后的第一个编码器脉冲上升沿决定。即，检测周期等于采样周期减去采样脉冲开始时刻到第一个编码器脉冲上升沿之间的时间间隔，加上采样脉冲结束时刻到最后一个编码器脉冲结束时刻之间的时间间隔。通过上述可得出所测电机的转速为：60乘以高频时钟脉冲频率，乘以编码器输出的脉冲个数，除以编码器一转发出的脉冲个数，再除以检测周期内时钟脉冲计数值。但电机为高速时，采样脉冲远大于采样脉冲开始时刻到第一个编码器脉冲上升沿之间的时间间隔和采样脉冲结束时刻到最后一个编码器脉冲结束时刻之间的时间间隔，所以可认为采样脉冲等于检测周期。若电机转速发送变化，例如编码器输出的脉冲个数加一，可认为检测周期内时钟脉冲计数值不变，其分辨率与M法测速分辨率吻合。当电机为低速时，编码器输出的脉冲个数为一，转速计算公式与T法测速吻合。因此M/T法在低速和高速段都有很高的分辨率，但是速度很低时，要兼顾系统实时性的问题。

但是T法和M/T法存在以下问题：编码器的分辨率受限于自身的线数，当采用低线数的编码器作为测速工具时，不可避免会导致低速测速不精准。具体地：

第一，常规的针对低速的测速法T法(包括M/T法)，其测速原理都是在接收到编码器脉冲跳变之后才能更新速度，而低线数编码器在极低速运转时，脉冲之间相隔时间太长，致使计算转速一直无法更新，只能一直沿用上一次历史的测速结果。这样会导致所测量的转速分辨率差，线性程度差，台阶感严重。若此时速度环控制周期小于速度更新周期，会导致所使用的速度与实际不符而影响控制性能；

第二，测算转速需要软件滤波滤除测量噪音，而滤波器会引入相移，，即滤波在卷积过程中，带来信号的滞后(时延)问题。如果不能解决滞后问题，则会增加电机控制环路延迟，降低环路带宽，严重时会导致环路震荡甚至崩溃；

第三，由电磁或其他原因产生的环路噪音，会严重影响测速的稳定性。且常规的测速法，大多拥有差分环节，极易引入噪音，影响环路。

基于以上原因，本发明在传统T测速法基础上，提出一种测速改善方法，用于解决低速测速线性程度差，实时性差，抗干扰能力差等问题。电机的低速测速实时性差，线性程度差，其根源原因在受限于编码器脉冲更新时间太长。既然无法从本源上解决，就只能从后续信号处理上入手。本发明在T法测速的基础上，通过将T法测算出的转速信号ω负反馈差分后经过PI调节器得到加速度α，加速度α积分得到观测转速ω′用于速度观测器环路闭环调节。上述速度观测器环路基于PI参数的调节，使得观测转速由阶梯状变为线性平滑的曲线，用于对非连续的转速信号ω作线性补偿。同时由于处理后的观察转速仍具有较大延迟，为了满足信号的实时性，本发明对观测信号301做出相位补偿。本发明通过速度补偿环路采用速度观测器环路中得到的加速度α，用积分的方式补偿观察转速的延迟时间303，保证测速结果的实时性，并得到最终测速结果304。

实施例1

本申请涉及一种编码器极低速测速性能改善方法，所述方法包括：利用T测速法，测算出电机当前转速并输出转速信号ω。所述方法还包括：将转速信号ω经负反馈差分后得到加速度α；将加速度α进行积分得到观测转速；基于加速度α大小补偿观测转速的延迟时间303。差分环节极易引入噪音，影响环路，所以通过调节比例和积分以及基于观测转速实现环路闭环调节来解决其问题。

根据一种优选的实施方式，所述加速度基于所述转速信号ω与实际输出值构成控制偏差，将偏差的比例和积分通过线性组合构成控制量，对被控对象进行控制。

根据一种优选的实施方式，基于所述加速度进行积分得到的所述观测转速ω′用于所述转速信号ω经负反馈差分后得到加速度和所述加速度进行积分得到观测转速的两个步骤的环路闭环调节。

根据一种优选的实施方式，所述方法还包括：调节比例和积分参数；所述调节比例和积分参数用于将所述观测转速由阶梯状变为线性平滑曲线，并用于对非连续的转速信号ω作线性补偿。此时的观测转速平滑且线性度高，但仍具有较大延迟。延迟的原因一方面是因为观测器平滑信号造成，另一方面是因为在当前时刻更新的转速往往为经过滤波后的上一时刻转速。

根据一种优选的实施方式，对所述观测转速做出相位补偿，基于加速度α大小以积分的方式补偿所述观测转速的延迟时间303，使得测速结果具有实时性并得到最终转速结果。前述步骤等同于一个二阶闭环控制环路，会造成信号的滞后，通过对观测转速做出相位补偿，使得控制环路的延迟减少、环路带宽增加，将环路振荡甚至崩溃的可能性降为零。

实施例2

本申请涉及一种编码器极低速测速性能改善系统，至少包括编码器、PI调节器、速度观测器环路和速度补偿环路。基于所述编码器利用T测速法，测算出电机当前转速并输出转速信号ω；将所述转速信号ω送入所述速度观测器环路中，负反馈差分后经过所述PI调节器得到加速度α；将所述加速度α于所述速度观测器环路中进行积分得到观测转速ω′；基于α大小于所述速度补偿环路中补偿所述观测转速ω′的延迟时间303。

根据一种优选的实施方式，基于所述加速度α进行积分得到的所述观测转速ω′用于所述速度观测器环路的闭环调节。

根据一种优选的实施方式，所述速度观测器环路为二阶闭环控制环路，调节比例和积分参数用于降低环路带宽并使得所述观测转速变为随阶梯状转速趋势变化的平滑曲线，转速信号ω线性地补偿阶梯之间的差值。

根据一种优选的实施方式，所述速度补偿环路用于补偿所述速度观测器环路引入的滞后，将经过PI调节器的加速度对滞后时间的积分得出补偿量，并与所述速度观测器环路中叠加初始转速，使其得出最终转速结果。

如图1所示的速度观测器，其中第一PI调节器101与第一积分环节103共同构成了一个二阶闭环控制环路，即速度观察器环路。调节PI参数可降低环路带宽，PI调节器是一种线性控制器，它根据给定值与实际输出值构成控制偏差，将偏差的比例和积分通过线性组合构成控制量，对被控对象进行控制。在本发明中，输入的是T测速法测算出的电机转速信号ω，通过调节PI调节器的比例系数kp以及积分系数ki，使得输出速度ω′的跟随程度下降，直至变成一条随台阶状转速趋势变化的平滑曲线，平滑后的观察转速线性地补偿了台阶之间的差值。即，将T法(或M/T法)造成的在电机低速运转时，观测转速在编码器的脉冲来临之前保持不变的问题，通过线性补偿的方式来更新观测转速。

根据一种优选实施例，图1所述的速度观测器可把第一PI调节器101变成P调节器，此时环路等效于一阶低通滤波器，同样拥有平滑台阶状转速的功能。

需要注意的是，上述环路无论是第一PI调节器101还是P调节器都相当于一个高阶滤波器，平滑了信号的同时，由于其滤波器的特性，也引入了滞后问题。

实施例3

本实施例是对实施例2的进一步改进，重复的内容不再赘述。

如图2所示，在实施例2的基础上，为了保证信号实时性，加入针对滞后问题的补偿环节。图1中经过PI调节器的信号是加速度信号，通过加速度对滞后时间ΔT的积分算出补偿量，再叠加原始速度，即可得到最终的转速输出。实际是加入了速度补偿环路，以解决速度观察器环路造成的信号滞后问题。以上方式将不连续的滞后采集转速，处理成了连续，实时性高的采集信号。另外，因为该速度观测器属于高阶的闭环控制系统，有一定的抗干扰能力，故在计算加速度时，相较于传统的转速微分法，更能避免干扰的引入和放大。

如图3所示，阶梯状信号302是传统T法(或M/T法)下的转速信号ω，可以看出在一个时间段内，由于电机的低转速，在编码器检测到电机转过一圈到发出脉冲这一阶段的速度采样值始终保持不变，导致形成了阶梯状线。然而在速度保持不变的这一时间段内，实际电机转速已经发生了改变，其速度采样值发生偏离真实值，使得速度失控。这也是一般闭环步进在超低速运行时振动大、稳态性能差的原因。需要注意的是，实际应用中可通过减小速度控制器增益来减小振动，但是造成的负面影响是速度环带宽的降低，增益参数的调整，并且成功几率低，不一定达到预想效果。此外还可以通过提高编码器线数，从而提高速度环带宽，但是其成本过高。而本发明在传统T法的基础上，增设速度观测器环路和速度补偿环路，以达到此效果。

阶梯状信号302的产生是因为离散的采样系统中，在每一次速度计算/更新周期来之前，只能沿用前一拍计算的速度历史值。为解决该问题，可调节PI参数，使得观测转速由阶梯状变为线性平滑的曲线，用于对非连续的阶梯状信号302作线性补偿。此时的转速平滑且线性度高，但仍具有较大延迟。延迟的原因一方面是因为观测器平滑信号造成，另一方面是因为在图3中，N_n处更新的转速往往为经过滤波后的N_n-1处的转速。为了满足信号的实时性，需要对观测信号301做出相位补偿。采用速度观测器环路中得到的加速度α，用加速度α对滞后时间ΔT进行积分的方式补偿速度信号的延迟时间303，保证测速结果的实时性，并得到最终测速结果304。

实施例4

一种计算终端，其特征在于，所述计算终端包括：

一个或多个计算单元；以及

与一个或多个计算单元相连的储存单元，储存单元用于储存指令，所述指令在被一个或多个计算单元执行时，执行上述方法。

计算单元针对编码器的定时器设置，并用于初始转速的计算。计算单元可为MCU的不同型号，通过现场可编程门阵列FPGA(Field-Programmable Gate Array)或复杂可编程逻辑器件CPLD(Complex Programmable Logic DeVice)。优选地，计算单元还可为通用中央处理器CPU(Central Processing Unit)、应用专用集成电路ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit)、微处理器或者一个或多个集成电路等构件执行相关指令或程序以实现本发明的技术方案。本发明对计算单元采用的具体器件种类并不做限定，具体视实际情况而定。优选地，所述储存单元可采用只读存储器ROM(Read Only Memory)、随机存取存储器RAM(Random Access Memory)、静态存储设备、动态存储设备等形式实现。

需要注意的是，上述构件仅示出针对本发明的具体实施例所需构件例如计算单元、储存单元，并不代表不包括计算终端实现正常运行的其余构件。

在全文中，“优选地”所引导的特征仅为一种可选方式，不应理解为必须设置，故此申请人保留随时放弃或删除相关优选特征之权利。

需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种编码器极低速测速性能改善方法，所述方法包括：

利用T测速法，测算出电机当前转速并输出转速信号，其特征在于，所述方法还包括：

将所述转速信号经负反馈差分后得到加速度，具体为将转速信号ω与观测转速ω′的差进行PI调节后得到加速度α；

将所述加速度进行积分得到观测转速；

基于加速度大小用积分的方式补偿所述观测转速的延迟时间。

2.如权利要求1所述的编码器极低速测速性能改善方法，其特征在于，所述加速度经过PI调节器，PI调节器基于根据所述转速信号与转速实际输出值构成控制偏差，将偏差的比例和积分通过线性组合构成控制量，对被控对象进行控制。

3.如权利要求2所述的编码器极低速测速性能改善方法，其特征在于，基于所述加速度进行积分得到的所述观测转速用于所述转速信号经负反馈差分后得到加速度和所述加速度进行积分得到观测转速的两个步骤的环路闭环调节。

4.如权利要求3所述的编码器极低速测速性能改善方法，其特征在于，所述方法还包括：

调节比例和积分参数；

所述调节比例和积分参数用于将所述观测转速由阶梯状变为线性平滑曲线，并用于对非连续的转速信号作线性补偿。

5.一种编码器极低速测速性能改善系统，其特征在于，至少包括编码器、PI调节器、速度观测器环路和速度补偿环路，

基于所述编码器利用T测速法，测算出电机当前转速并输出转速信号；

将所述转速信号送入所述速度观测器环路中，负反馈差分后经过所述PI调节器得到加速度，将所述转速信号经负反馈差分，具体为将转速信号ω与观测转速ω′的进行作差；

将所述加速度于所述速度观测器环路中进行积分得到观测转速；

基于加速度大小于所述速度补偿环路中用积分的方式补偿所述观测转速的延迟时间。

6.如权利要求5所述的编码器极低速测速性能改善系统，其特征在于，基于所述加速度进行积分得到的所述观测转速用于所述速度观测器环路的闭环调节。

7.如权利要求6所述的编码器极低速测速性能改善系统，其特征在于，所述速度观测器环路为二阶闭环控制环路，调节比例和积分参数用于降低环路带宽并使得所述观测转速变为随阶梯状转速趋势变化的平滑曲线，转速信号线性地补偿阶梯之间的差值。

8.如权利要求7所述的编码器极低速测速性能改善系统，其特征在于，所述速度补偿环路用于补偿所述速度观测器环路引入的滞后，

将经过PI调节器的加速度对滞后时间的积分得出速度补偿量，并与所述速度观测器环路中叠加初始转速，使其得出最终转速结果。

9.一种计算终端，其特征在于，所述计算终端包括：

一个或多个计算单元；以及

与一个或多个计算单元相连的储存单元，储存单元用于储存指令，所述指令在被一个或多个计算单元执行时，执行如上述权利要求1-4任一项所述的方法，

所述计算单元针对编码器的定时器设置，并用于初始转速的计算。