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电机测速方法概述
在电机控制领域，对电机转速的实时检测至关重要，以便实现精准的速度控制和闭环反馈。
常见的电机测速方法包括 M法测速 和 T法测速，它们各具优缺点，适用于不同的工作场景。
1.1. M法测速原理
M法测速通过在固定的时间窗口 (T_s) 内统计编码器输出的脉冲数 (M_1)，并基于脉冲数计算电机转速。下图展示了M法测速的基本原理。
公式1：
假设编码器在电机旋转一圈时输出 (Z) 个脉冲（4x模式下），则电机转速 (n) (r/min) 计算公式为：
分辨率：
误差率：
由此可知，M法测速分辨率与 (T_s) 和 (Z) 相关，误差率与 (M_1) 成反比。当电机高速旋转时，(M_1) 较大，测量精度较高；但在低速情况下，(M_1) 变小，误差率显著增大，因此M法更适用于高速场景。
1.2. T法测速原理
T法测速通过测量编码器连续两个脉冲之间的时间间隔，间接计算转速。通过捕获高频时钟脉冲数量 (M_2)，可计算时间间隔，进而计算转速。
公式2：
电机转速 (n) 为：
分辨率：
误差率：
T法测速在低速时 (M_2) 较大，分辨率更高，误差率更低，因此非常适合低速电机测速。
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基于STM32的M法和T法测速实现
STM32内部定时器具备编码器接口功能，可以直接对编码器信号进行计数。
在本方案中，通过配置TIM3和TIM2定时器配合，实现M法和T法测速。
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M法测速实现
在TIM6的定时中断中，每隔(T_s)读取一次TIM3的计数值，并计算两次计数之差(M_1)，即可通过公式(1)计算转速。
中断服务函数示例：
void TIM6_IRQHandler(void){staticuint32_t last_cnt =0;uint32_t current_cnt = TIM3->CNT;// 计算M1int32_t M1 = current_cnt - last_cnt;if(M1 <0) M1 +=0xFFFF;// 计算转速float speed =(60.0* M1)/(Z * Ts);// 更新计数值last_cnt = current_cnt;}
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T法测速实现
在TIM2的捕获中断中，每次捕获到一个脉冲时记录捕获值M2，通过高频时钟(f_t)计算间隔时间，进一步计算转速。
中断服务函数示例：
void TIM2_IRQHandler(void){uint32_t capture = TIM2->CCR1;// 计算时间间隔floatdelta_t= capture /(float)ft;// 计算转速float speed =60.0/(Z *delta_t);}
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测试与结果
5.1. 高速测试（1460rpm~2920rpm）
M法测速结果：偏差小，精度高。
T法测速结果：误差略大。
5.2. 中速测试（146rpm~292rpm）
M法： 误差增加。
T法： 精度较高。
5.3. 低速测试（19rpm~35rpm）
M法： 误差非常大。
T法： 误差较小，适合低速场合。
基于STM32硬件平台实现了两种测速方法。实验结果表明：
高速状态：M法精度更优，T法误差较大。
低速状态：T法精度更优，M法误差较大。
中速状态：两者效果接近，但T法更具优势。
在实际应用中，可根据电机的运行速度选择合适的测速方法，或者结合软硬件算法，动态切换测速模式，以获得最佳测速效果。
