CN115001458A - 一种正交光电编码器脉冲信号任意次倍频控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种正交光电编码器脉冲信号任意次倍频控制方法，属于正交光电编码器技术领域，包括：采集正交光电编码器输出的原始正交脉冲信号A、B以及原始零脉冲信号Z；根据倍频的倍数以及所述原始正交脉冲信号A的前一完整周期，计算倍频正交脉冲信号的分段周期，所述倍数为任意正整数；获取电机转向信号，确定原始正交脉冲信号A、B的相位关系；根据所述分段周期和原始正交脉冲信号A、B的相位关系，对原始正交脉冲信号A、B进行状态流程控制，输出倍频正交脉冲信号A_n、B_n；实现了任意次的倍频，保证倍频后的信号保持正交相位关系，且长时间不产生脉冲累积误差。

Description

一种正交光电编码器脉冲信号任意次倍频控制方法

技术领域

本发明属于正交光电编码器技术领域，具体涉及一种正交光电编码器脉冲信号任意次倍频控制方法。

背景技术

正交光电编码器，是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器。正交光电编码器是由光源、光栅盘和光敏元件组成，由于光电码盘与电动机同轴，电动机旋转时，光栅盘与电动机同速旋转，最终输出两路相位相差90度的正交脉冲信号A、B以及一路零脉冲信号Z，通过计算一段时间内的光电编码器输出脉冲的个数就能得到当前电动机的转速、转向以及转轴位置。在一些交流伺服或特殊变频器的场合，可能需要将正交光电编码器产生的A、B、Z倍频后传给现场控制设备，用于其在连续时间域内计算位置、速度、转向等。因此，在部分伺服变频驱动器上，不同厂商会集成具有不同实现方案的倍频模块。

目前倍频的实现难度较大，通用的实现方案是对正交脉冲信号A、B和零脉冲信号Z进行连续跟踪，循环计数并得到倍频结果，但此种方案计算负担重，且连续运行一段时间后可能出现相位偏移、累积误差甚至信号错误等现象，难以保证现场针对速度、位置计算的相关要求。此外，有些变频器厂商仅提供正交脉冲信号A、B和零脉冲信号Z的幂次方倍频，比如2倍频、4倍频等，无法实现任意整数频次倍频的设计要求。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明提供一种正交光电编码器脉冲信号任意次倍频控制方法，以解决上述技术问题。

本发明提供一种正交光电编码器脉冲信号任意次倍频控制方法，包括：

采集正交光电编码器输出的原始正交脉冲信号A、B以及原始零脉冲信号Z；

根据倍频的倍数以及所述原始正交脉冲信号A的前一完整周期，计算倍频正交脉冲信号的分段周期，所述倍数为任意正整数；

获取电机转向信号，确定原始正交脉冲信号A、B的相位关系；

根据所述分段周期和原始正交脉冲信号A、B的相位关系，对原始正交脉冲信号A、B进行状态流程控制，输出倍频正交脉冲信号A_n、B_n；

根据所述倍频正交脉冲信号A_n、B_n以及编码器分辨率，对原始零脉冲信号Z进行状态流程控制，得到倍频零脉冲信号Z_n。

进一步地，所述根据倍频的倍数以及所述原始正交脉冲信号A的前一完整周期，计算倍频正交脉冲信号的分段周期，包括：

采集原始正交脉冲信号A在连续状态下的前一完整周期Δt_o；

根据前一完整周期Δt_o计算倍频正交脉冲信号A_n的当前周期Δt_o/n，n为倍频系数；

计算倍频后脉冲信号的分段周期β=Δt_o/4n。

进一步地，所述获取电机转向信号，确定原始正交脉冲信号A、B的相位关系，包括：

若γ>0，则原始正交脉冲信号A相比原始正交脉冲信号B超前90度；如果γ＜0，则原始正交脉冲信号A相比原始正交脉冲信号B滞后90度。

进一步地，所述根据所述分段周期和原始正交脉冲信号A、B的相位关系，对原始正交脉冲信号A、B进行状态流程控制，输出倍频正交脉冲信号A_n、B_n，包括：

根据所述分段周期对原始正交脉冲信号A进行状态流程控制，输出倍频正交脉冲信号A_n；

根据倍频正交脉冲信号A_n、以及原始正交脉冲信号A、B的相位关系，设置倍频正交脉冲信号B_n，使得倍频正交脉冲信号B_n超前或滞后于倍频正交脉冲信号A_n，输出倍频正交脉冲信号B_n。

进一步地，所述根据所述分段周期和原始正交脉冲信号A、B的相位关系，对原始正交脉冲信号A、B进行状态流程控制，输出倍频正交脉冲信号A_n、B_n，包括：

状态S1：倍频正交脉冲信号A以上升沿或者下降沿为同步点，进入同步点后进入状态S2，开始对原始正交脉冲信号A、B进行倍频；

状态S2：等待β时间，若γ>0，倍频正交脉冲信号A_n不变，倍频正交脉冲信号B_n切换电平状态；若γ<0，倍频正交脉冲信号B_n不变，倍频正交脉冲信号A_n切换电平状态；进入状态S3；

状态S3：等待β时间，若γ>0，倍频正交脉冲信号B_n不变，倍频正交脉冲信号A_n切换电平状态；若γ<0，倍频正交脉冲信号A_n不变，倍频正交脉冲信号B_n切换电平状态；进入状态S4；

状态S4：等待β时间，若γ>0，倍频正交脉冲信号A_n不变，倍频正交脉冲信号B_n切换电平状态；若γ<0，倍频正交脉冲信号B_n不变，倍频正交脉冲信号A_n切换电平状态；进入状态S5；

状态S5：等待β时间，若γ>0，倍频正交脉冲信号B_n不变，倍频正交脉冲信号A_n切换电平状态；若γ<0，倍频正交脉冲信号A_n不变，倍频正交脉冲信号B_n切换电平状态；进入状态S2；

重复状态S2~S5，共n-2次，第n-1次时重复状态S2~S5，然后进入状态S6；

状态S6：倍频正交脉冲信号A_n不变，等待原始正交脉冲信号A的同步点到来，倍频正交脉冲信号A_n切换电平状态，进入状态S1，锁住倍频正交脉冲信号A_n的相位。

进一步地，所述根据所述倍频正交脉冲信号A_n、B_n以及编码器分辨率，对原始零脉冲信号Z进行状态流程控制，得到倍频零脉冲信号Z_n，包括：

状态Z1：确定倍频零脉冲信号Z_n以上升沿或者下降沿为同步点，进入同步点后进入状态Z2，开始对原始零脉冲信号Z进行倍频；获取倍频正交脉冲信号A_n、B_n的信号状态，如果倍频正交脉冲信号A_n、B_n处于状态S2~S5，则进入状态Z2，如果倍频正交脉冲信号A_n、B_n的信号处于为状态S1或S6，则继续等待；

状态Z2：等待Δt_o/n时间后，控制倍频零脉冲信号Z_n切换电平状态，进入状态Z3；

状态Z3：则控制倍频零脉冲信号Z_n保持电平状态，设置分辨率计数和Z脉冲计数，每次倍频正交脉冲信号A_n、B_n重复状态S2~S5时，分辨率计数加1，如果分辨率计数与编码器分辨率相等，则清空分辨率计数，且Z脉冲计数加1；若Z脉冲计数达到n-2次，控制倍频零脉冲信号Z_n切换电平状态，进入状态Z2；

若Z脉冲计数达到n-1，则进入状态Z4；

状态Z4：控制倍频零脉冲信号Z_n在下同步点到来时再次切换电平状态，重新进入状态Z1。

本发明的有益效果在于，本发明提供的一种正交光电编码器脉冲信号任意次倍频控制方法，针对正交光电编码器，通过对原始正交脉冲信号A进行周期计算以及相位跟踪，再根据输出的转向即可生成倍频正交脉冲信号B_n，根据编码器的分辨率、倍频正交脉冲信号A_n以及原始的零脉冲信号Z即可产生倍频零脉冲信号Z_n；实现了任意次的倍频，同时保证倍频后的信号仍然保持严格的90度正交相位关系，且长时间运行不产生脉冲的累积误差。此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的正交光电编码器n倍频控制方法的脉冲图；

图2是本发明一个实施例的为信号A、B的状态控制过程示意图；

图3是本发明一个实施例的为信号Z的状态控制过程示意图；

图4是本发明一个实施例的信号A、B的状态控制脉冲图；

图5是本发明一个实施例的信号Z的状态控制脉冲图；

图6是本发明一个实施例的信号A、B进行2倍频的脉冲图；

图7是本发明一个实施例的信号A、B进行3倍频的脉冲图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

下面对本发明中的原理进行阐述。

传统正交光电编码器的脉冲信号倍频方案中，只能对2的幂次方倍频，采用原始正交脉冲信号A、B边缘进行计数，其它的倍频现有的技术无法实现，如果要实现脉冲信号的任意次倍频，只能使用高频时钟采样原始正交脉冲信号A或B的周期，才能产生倍频结果信号。由于正交光电编码器的脉冲信号在物理意义上是具有可靠同步关系的，即使正交光电编码器内部光栅部分区域发生损坏，但在未损坏的区域，脉冲信号仍然能保持正确的相位关系。因此，只需要对原始正交脉冲信号A进行周期计算以及相位跟踪，再根据输出的转向即可生成倍频正交脉冲信号B_n，根据编码器的分辨率、倍频正交脉冲信号A_n以及原始零脉冲信号Z即可产生倍频零脉冲信号Z_n。

通常，对倍频后的周期需要进一步进行细分，一般需要除以4，表示一个整周期的四分之一，一个完整周期为360度，四分之一为90度，假设一个脉冲A有一个一样的备份，则此备份向左或者向右平移90度得到脉冲B，则称A、B为正交脉冲。

在零脉冲信号Z的一个完整周期中，会产生 1024个正交脉冲信号A，以及 1024个正交脉冲信号B，零脉冲信号Z的周期可以根据正交脉冲信号A、B的周期确定。

正交光电编码器默认是用来对电机等设备进行测量的，包括电机转向、位置、速度等测量信号。

假设存在正交脉冲信号A、B，假设“1”为信号高电平状态，“0”为信号低电平状态，正交脉冲信号A、B之间存在超前、滞后关系，这种关系判断的时刻为边沿到来的时刻；例如，以上升沿时刻到来进行判断，上一时刻正交脉冲信号A、B状态为00，当前时刻正交脉冲信号A上升沿到来，正交脉冲信号A变成高电平状态1，则正交脉冲信号A、B状态变为了10，即00->10，此时认为正交脉冲信号A超前于正交脉冲信号B90度，上一时刻正交脉冲信号A、B状态为00，当前时刻正交脉冲信号B上升沿到来，正交脉冲信号B变成高电平状态1，则正交脉冲信号A、B状态变为了01，即00->01，此时认为正交脉冲信号A超前于正交脉冲信号B90度；如下：

正交脉冲信号A超前正交脉冲信号B时，正交脉冲信号A、B变化关系为：00->10->11->01->00->10……；

正交脉冲信号A滞后于正交脉冲信号B时，正交脉冲信号A、B变化关系为：00->01->11->10->00->01……。

如图1所示，基于上述原理，本发明提供一种正交光电编码器脉冲信号任意次倍频控制方法，包括：

采集正交光电编码器输出的原始正交脉冲信号A、B以及原始零脉冲信号Z；

根据倍频的倍数以及所述原始正交脉冲信号A的前一完整周期，计算倍频正交脉冲信号的分段周期，所述倍数为任意正整数；

获取电机转向信号，确定原始正交脉冲信号A、B的相位关系；

根据所述分段周期和原始正交脉冲信号A、B的相位关系，对原始正交脉冲信号A、B进行状态流程控制，输出倍频正交脉冲信号A_n、B_n；

根据所述倍频正交脉冲信号A_n、B_n以及编码器分辨率，对原始零脉冲信号Z进行状态流程控制，得到倍频零脉冲信号Z_n。

可选地，作为本申请地一个实施例，所述根据倍频的倍数以及所述原始正交脉冲信号A的前一完整周期，计算倍频正交脉冲信号的分段周期，包括：

采集正交脉冲信号A在连续状态下的前一完整周期Δt_o；

根据前一完整周期Δt_o计算倍频正交脉冲信号A_n的当前周期Δt_o/n，n为倍频系数；

计算倍频后脉冲信号的分段周期β=Δt_o/4n。

可选地，作为本申请地一个实施例，所述获取电机转向信号，确定原始正交脉冲信号A、B的相位关系，包括：

若γ>0，则原始正交脉冲信号A相比原始正交脉冲信号B超前90度；如果γ＜0，则原始正交脉冲信号A相比原始正交脉冲信号B滞后90度。

可选地，作为本申请地一个实施例，所述根据所述分段周期和原始正交脉冲信号A、B的相位关系，对原始正交脉冲信号A、B进行状态流程控制，输出倍频正交脉冲信号A_n、B_n，包括：

根据所述分段周期对原始正交脉冲信号A进行状态流程控制，输出倍频正交脉冲信号A_n；

根据倍频正交脉冲信号A_n、以及原始正交脉冲信号A、B的相位关系，设置倍频正交脉冲信号B_n，使得倍频正交脉冲信号B_n超前或滞后于倍频正交脉冲信号A_n，输出倍频正交脉冲信号B_n。

如图2所示，可选地，作为本申请地一个实施例，所述根据所述分段周期和原始正交脉冲信号A、B的相位关系，对原始正交脉冲信号A、B进行状态流程控制，输出倍频正交脉冲信号A_n、B_n，包括：

状态S1：倍频正交脉冲信号A以上升沿或者下降沿为同步点，进入同步点后进入状态S2，开始对原始正交脉冲信号A、B进行倍频；

状态S2：等待β时间，若γ>0，倍频正交脉冲信号A_n不变，倍频正交脉冲信号B_n切换电平状态；若γ<0，倍频正交脉冲信号B_n不变，倍频正交脉冲信号A_n切换电平状态；进入状态S3；

状态S3：等待β时间，若γ>0，倍频正交脉冲信号B_n不变，倍频正交脉冲信号A_n切换电平状态；若γ<0，倍频正交脉冲信号A_n不变，倍频正交脉冲信号B_n切换电平状态；进入状态S4；

状态S4：等待β时间，若γ>0，倍频正交脉冲信号A_n不变，倍频正交脉冲信号B_n切换电平状态；若γ<0，倍频正交脉冲信号B_n不变，倍频正交脉冲信号A_n切换电平状态；进入状态S5；

状态S5：等待β时间，若γ>0，倍频正交脉冲信号B_n不变，倍频正交脉冲信号A_n切换电平状态；若γ<0，倍频正交脉冲信号A_n不变，倍频正交脉冲信号B_n切换电平状态；进入状态S2；

重复状态S2~S5，共n-2次，第n-1次时重复状态S2~S5，然后进入状态S6；

状态S6：倍频正交脉冲信号A_n不变，等待原始正交脉冲信号A的同步点到来，倍频正交脉冲信号A_n切换电平状态，进入状态S1，锁住倍频正交脉冲信号A_n的相位。

如图3所示，可选地，作为本申请地一个实施例，所述根据所述倍频正交脉冲信号A_n、B_n以及编码器分辨率，对原始零脉冲信号Z进行状态流程控制，得到倍频零脉冲信号Z_n，包括：

状态Z1：确定倍频零脉冲信号Z_n以上升沿或者下降沿为同步点，进入同步点后进入状态Z2，开始对原始零脉冲信号Z进行倍频；获取倍频正交脉冲信号A_n、B_n的信号状态，如果倍频正交脉冲信号A_n、B_n处于状态S2~S5，则进入状态Z2，如果倍频正交脉冲信号A_n、B_n的信号处于为状态S1或S6，则继续等待；

状态Z2：等待Δt_o/n时间后，控制倍频零脉冲信号Z_n切换电平状态，进入状态Z3；

状态Z3：则控制倍频零脉冲信号Z_n保持电平状态，设置分辨率计数和Z脉冲计数，每次倍频正交脉冲信号A_n、B_n重复状态S2~S5时，分辨率计数加1，如果分辨率计数与编码器分辨率相等，则清空分辨率计数，且Z脉冲计数加1；若Z脉冲计数达到n-2次，控制倍频零脉冲信号Z_n切换电平状态，进入状态Z2；

若Z脉冲计数达到n-1，则进入状态Z4；

状态Z4：控制零脉冲信号Z_n在下同步点到来时再次切换电平状态，重新进入状态Z1。

在本实施例中的倍频正交脉冲信号A_n、B_n都以上升沿为同步点进行描述；假设原始正交脉冲信号A连续状态下的完整周期，即从一个上升沿到下一个上升沿，Δt₁、Δt₂、Δt₃……均是完整周期，且当前时刻原始正交脉冲信号A处于周期Δt₃内，由于无法进行预测，所以Δt₃的时长无法测量得出。但是由于电机的机械特性，两个相邻周期的脉冲宽度不会发生突变，因此可以用周期Δt₂近似代替周期Δt₃，即利用上一时刻的完整周期生成下一时刻的倍频波形，在本实施例中，将上一时刻的完整周期Δt_o看作当前完整周期Δt，在本实施例中假设转向γ>0，代表原始正交脉冲信号A与原始正交脉冲信号B相比超前90度，下面以转向γ>0为例对本发明进行说明，具体实现过程如下。

如图4所示，状态S1：采样到原始倍频前信号A上升沿到来，此时计算上一时刻的完整周期为Δt_o，得到倍频正交脉冲信号A_n的周期Δt_o/n，且Δt_o相当于Δt，则倍频后的四倍频周期为Δt_o/4n=β。该状态下让倍频正交脉冲信号A由低变高（上升沿）或由高变低（下降沿），两者选其一，用来同步原始正交脉冲信号A，倍频正交脉冲信号A_n采用了上升沿对齐的方式，所有信号都以上升沿为基准进行同步；之后进入状态S2。

状态S2：等待β时间，期间倍频正交脉冲信号A_n不变；倍频正交脉冲信号B_n滞后进入上升沿，进入状态S3；

状态S3：等待β时间，期间倍频正交脉冲信号B_n不变，倍频正交脉冲信号A_n超前进入上升沿，进入状态S4；

状态S4：等待β时间，期间倍频正交脉冲信号A_n不变；倍频正交脉冲信号B_n滞后进入上升沿；进入状态S5；

状态S5：等待β时间，期间倍频正交脉冲信号B_n不变，倍频正交脉冲信号A_n超前进入上升沿，进入状态S2；

……

重复状态S2~S5共n-2次；

……

状态S2：等待β时间，期间倍频正交脉冲信号A_n不变；倍频正交脉冲信号B_n滞后进入上升沿，进入状态S3；

状态S3：等待β时间，期间倍频正交脉冲信号B_n不变，倍频正交脉冲信号A_n超前进入下降沿，进入状态S4；

状态S4：等待β时间，期间倍频正交脉冲信号A_n不变；倍频正交脉冲信号B_n滞后进入下降沿；进入状态S6；

状态S6：等待原始正交脉冲信号A上升沿到来时，倍频正交脉冲信号A_n进入上升沿，进入状态S1，锁住A相位，倍频正交脉冲信号B_n保持低电平。此时新的周期已经结束，该周期Δt_c已经完整，而针对前述的Δt_o大于或小于Δt而言，可知各个周期的时间并不相同，所以势必会存在误差，所以最后一次需要重新同步倍频正交脉冲信号A_n的边缘，且Δt_o不绝对等于Δt_x，因此最后一次脉冲Δt_x长度不定，大于Δt_o/2n或小于Δt_o/2n。同理，倍频正交脉冲信号B_n的边缘根据倍频正交脉冲信号A_n重新同步。

值得说明的是，Δt_x=Δt_o-(Δt/n*(n-1)+Δt/2n)，其中Δt为当前未被测量出的周期，Δt_o为上一个已被测量出的周期，是已知量，所以Δt_x是未知量，由于Δt相当于Δt_o，所以只能说Δt_x大于、小于或等于Δt_o/2n；

如图5所示，对零脉冲信号Z进行倍频的方法如下：

状态Z1：如果原始零脉冲信号Z上升沿到来，则倍频零脉冲信号Z_n为上升沿，同步原始零脉冲信号Z相位，同时，计算倍频正交脉冲信号A_n、B_n状态，如果倍频正交脉冲信号A_n、B_n处于状态S2~S5，则进入状态Z2，如果倍频正交脉冲信号A_n、B_n状态为S1或S6，则自旋等待，不进行状态转移。状态转移的同时记录倍频正交脉冲信号A_n、B_n状态为S1、S2、S3、…、S5、S6。

状态Z2：等待Δt_o/n时间，倍频零脉冲信号Z_n下降沿，进入状态Z3；

状态Z3：每次倍频正交脉冲信号A_n、B_n重复状态S2~S5，分辨率计数器Res_Counter加1，如果Res_Counter与编码器分辨率相等，则清空Res_Counter，Z脉冲计数器Z_Counter加1。之后判断Z_Counter：如果Z_Counter小于等于n-2，则倍频零脉冲信号Z_n变为上升沿，进入状态Z2；如果Z_Counter等于n-1，则直接进入状态Z4；

状态Z4：清空Z_Counter，等待下一个原始零脉冲信号Z上升沿到来后，进入状态Z1。

此时新的周期已经结束，该周期r已经完整，而针对前述倍频正交脉冲信号A_n、B_n重新同步倍频零脉冲信号Z_n的边缘。当前的周期不绝对等于上一完整周期r，且当前的周期，因此最后一次脉冲Δr_x长度不定，作为倍频零脉冲信号Z_n的边缘，Δr_x时间可能小于、大于或等于Δt_o/n。图6为原始正交脉冲信号A、B以及进行2倍频后倍频效果对比图；图7为原始正交脉冲信号A、B以及进行3倍频后倍频效果对比图；零脉冲信号Z的倍频效果类似，不再列举。

尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内或任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种正交光电编码器脉冲信号任意次倍频控制方法，其特征在于，包括：

采集正交光电编码器输出的原始正交脉冲信号A、B以及原始零脉冲信号Z；

根据倍频的倍数以及所述原始正交脉冲信号A的前一完整周期，计算倍频正交脉冲信号的分段周期，所述倍数为任意正整数；

获取电机转向信号，确定原始正交脉冲信号A、B的相位关系；

根据所述分段周期和原始正交脉冲信号A、B的相位关系，对原始正交脉冲信号A、B进行状态流程控制，输出倍频正交脉冲信号A_n、B_n；

根据所述倍频正交脉冲信号A_n、B_n以及编码器分辨率，对原始零脉冲信号Z进行状态流程控制，得到倍频零脉冲信号Z_n。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据倍频的倍数以及所述原始正交脉冲信号A的前一完整周期，计算倍频正交脉冲信号的分段周期，包括：

采集原始正交脉冲信号A在连续状态下的前一完整周期Δt_o；

根据前一完整周期Δt_o计算倍频正交脉冲信号A_n的当前周期Δt_o/n，n为倍频系数；

计算倍频后脉冲信号的分段周期β=Δt_o/4n。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取电机转向信号，确定原始正交脉冲信号A、B的相位关系，包括：

若γ>0，则原始正交脉冲信号A相比原始正交脉冲信号B超前90度；如果γ＜0，则原始正交脉冲信号A相比原始正交脉冲信号B滞后90度。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述分段周期和原始正交脉冲信号A、B的相位关系，对原始正交脉冲信号A、B进行状态流程控制，输出倍频正交脉冲信号A_n、B_n，包括：

根据所述分段周期对原始正交脉冲信号A进行状态流程控制，输出倍频正交脉冲信号A_n；

根据倍频正交脉冲信号A_n、以及原始正交脉冲信号A、B的相位关系，设置倍频正交脉冲信号B_n，使得倍频正交脉冲信号B_n超前或滞后于倍频正交脉冲信号A_n，输出倍频正交脉冲信号B_n。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述分段周期和原始正交脉冲信号A、B的相位关系，对原始正交脉冲信号A、B进行状态流程控制，输出倍频正交脉冲信号A_n、B_n，包括：

状态S1：倍频正交脉冲信号A以上升沿或者下降沿为同步点，进入同步点后进入状态S2，开始对原始正交脉冲信号A、B进行倍频；

状态S2：等待β时间，若γ>0，倍频正交脉冲信号A_n不变，倍频正交脉冲信号B_n切换电平状态；若γ<0，倍频正交脉冲信号B_n不变，倍频正交脉冲信号A_n切换电平状态；进入状态S3；

状态S3：等待β时间，若γ>0，倍频正交脉冲信号B_n不变，倍频正交脉冲信号A_n切换电平状态；若γ<0，倍频正交脉冲信号A_n不变，倍频正交脉冲信号B_n切换电平状态；进入状态S4；

状态S4：等待β时间，若γ>0，倍频正交脉冲信号A_n不变，倍频正交脉冲信号B_n切换电平状态；若γ<0，倍频正交脉冲信号B_n不变，倍频正交脉冲信号A_n切换电平状态；进入状态S5；

状态S5：等待β时间，若γ>0，倍频正交脉冲信号B_n不变，倍频正交脉冲信号A_n切换电平状态；若γ<0，倍频正交脉冲信号A_n不变，倍频正交脉冲信号B_n切换电平状态；进入状态S2；

重复状态S2~S5，共n-2次，第n-1次时重复状态S2~S5，然后进入状态S6；

状态S6：倍频正交脉冲信号A_n不变，等待原始正交脉冲信号A的同步点到来，倍频正交脉冲信号A_n切换电平状态，进入状态S1，锁住倍频正交脉冲信号A_n的相位。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述倍频正交脉冲信号A_n、B_n以及编码器分辨率，对原始零脉冲信号Z进行状态流程控制，得到倍频零脉冲信号Z_n，包括：

状态Z1：确定倍频零脉冲信号Z以上升沿或者下降沿为同步点，进入同步点后进入状态Z2，开始对原始零脉冲信号Z进行倍频；获取倍频正交脉冲信号A_n、B_n的信号状态，如果倍频正交脉冲信号A_n、B_n处于状态S2~S5，则进入状态Z2，如果倍频正交脉冲信号A_n、B_n的信号处于为状态S1或S6，则继续等待；

状态Z2：等待Δt_o/n时间后，控制倍频零脉冲信号Z_n切换电平状态，进入状态Z3；

状态Z3：则控制倍频零脉冲信号Z_n保持电平状态，设置分辨率计数和Z脉冲计数，每次倍频正交脉冲信号A_n、B_n重复状态S2~S5时，分辨率计数加1，如果分辨率计数与编码器分辨率相等，则清空分辨率计数，且Z脉冲计数加1；若Z脉冲计数达到n-2次，控制倍频零脉冲信号Z_n切换电平状态，进入状态Z2；

若Z脉冲计数达到n-1，则进入状态Z4；

状态Z4：控制倍频零脉冲信号Z_n在下同步点到来时再次切换电平状态，重新进入状态Z1。

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