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CN110313129A - 云台和电机控制方法、装置 - Google Patents

云台和电机控制方法、装置 Download PDF

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Publication number
CN110313129A
CN110313129A CN201880012251.8A CN201880012251A CN110313129A CN 110313129 A CN110313129 A CN 110313129A CN 201880012251 A CN201880012251 A CN 201880012251A CN 110313129 A CN110313129 A CN 110313129A
Authority
CN
China
Prior art keywords
motor
torque
temperature
determining
duration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201880012251.8A
Other languages
English (en)
Inventor
谢文麟
蒋毅
陈子寒
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Dajiang Innovations Technology Co Ltd
Original Assignee
Shenzhen Dajiang Innovations Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Dajiang Innovations Technology Co Ltd filed Critical Shenzhen Dajiang Innovations Technology Co Ltd
Publication of CN110313129A publication Critical patent/CN110313129A/zh
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/60Controlling or determining the temperature of the motor or of the drive
    • H02P29/64Controlling or determining the temperature of the winding
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/60Controlling or determining the temperature of the motor or of the drive

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Abstract

本发明提供一种云台和电机控制方法、装置,所述电机方法包括:根据用于驱动电机转动的驱动信号,获取所述电机的扭矩;根据所述扭矩及持续时长,确定所述电机的温度;当所述温度大于温度阈值时,调整所述驱动信号的大小,以使所述电机的扭矩减小。本发明根据电机出力情况(即电机扭矩和持续时长)来估计电机的温度,能够有效获取电机温度,从而达到保护电机的目的,同时也节约了温度传感器的成本和温度传感器使用不当、以及寿命带来的温度保护失效的问题。

Description

云台和电机控制方法、装置
技术领域
本发明涉及电机控制领域,尤其涉及一种云台和电机控制方法、装置。
背景技术
目前,电机(如云台电机)过热保护大都采用温度传感器(热电偶等)方式,具体地,通过电机中的温度传感器来检测电机温度,再根据温度传感器检测的电机温度对电机进行保护。在此方案中,电机温度需要依靠温度传感器的测量,成本较高,若温度传感器老化或失效,则会导致电机温度测量不准确,进而导致电机被烧坏。
发明内容
本发明提供一种云台和电机控制方法、装置。
具体地,本发明是通过如下技术方案实现的:
根据本发明的第一方面,提供一种电机控制方法,所述方法包括:
根据用于驱动电机转动的驱动信号,获取所述电机的扭矩;
根据所述扭矩及持续时长,确定所述电机的温度;
当所述温度大于温度阈值时,调整所述驱动信号的大小,以使所述电机的扭矩减小。
根据本发明的第二方面,提供一种电机控制装置,包括控制器和电调,所述控制器与所述电调电连接,所述电调与电机电连接;
所述控制器包括一个或多个,单独地或共同地工作;所述控制器用于:
根据用于驱动电机转动的驱动信号,获取所述电机的扭矩;
根据所述扭矩及持续时长,确定所述电机的温度;
当所述温度大于温度阈值时,调整所述驱动信号的大小,以使所述电机的扭矩减小。
根据本发明的第三方面,提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被控制器执行时实现如下步骤:
根据用于驱动电机转动的驱动信号,获取所述电机的扭矩;
根据所述扭矩及持续时长,确定所述电机的温度;
当所述温度大于温度阈值时,调整所述驱动信号的大小,以使所述电机的扭矩减小。
根据本发明的第四方面,提供一种云台控制方法,云台包括电机,所述方法包括:
在云台工作时,根据用于驱动所述电机转动的驱动信号,获取所述电机的扭矩;
根据所述扭矩及持续时长,确定所述电机的温度;
当所述温度大于温度阈值时,调整所述驱动信号的大小,以使所述电机的扭矩减小。
根据本发明的第五方面,提供一种云台控制装置,包括控制器和电调,所述控制器与所述电调电连接,所述电调与电机电连接;
所述控制器包括一个或多个,单独地或共同地工作;所述控制器用于:
在云台工作时,根据用于驱动所述电机转动的驱动信号,获取所述电机的扭矩;
根据所述扭矩及持续时长,确定所述电机的温度;
当所述温度大于温度阈值时,调整所述驱动信号的大小,以使所述电机的扭矩减小。
根据本发明的第六方面,提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被控制器执行时实现如下步骤:
在云台工作时,根据用于驱动所述电机转动的驱动信号,获取所述电机的扭矩;
根据所述扭矩及持续时长,确定所述电机的温度;
当所述温度大于温度阈值时,调整所述驱动信号的大小,以使所述电机的扭矩减小。
由以上本发明实施例提供的技术方案可见,本发明实施例根据电机出力情况(即电机扭矩和持续时长)来估计电机的温度,能够有效获取电机温度,从而达到保护电机的目的,同时也节约了温度传感器的成本和温度传感器使用不当、以及寿命带来的温度保护失效的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是一种三轴云台的工作原理示意图;
图2是本发明实施例提供的一种电机控制方法的方法流程图;
图3是本发明实施例提供的云台控制系统的控制原理示意图;
图4是本发明实施例提供的一种正常工作状态下电机扭矩的持续时长与电机温度之间的关系示意图;
图5是本发明实施例提供的一种电机处于平衡状态下电机扭矩的变化示意图;
图6是本发明实施例提供的一种电机的第一预测模型示意图;
图7是本发明实施例提供的一种电机的第二预测模型示意图;
图8是本发明实施例提供的一种电机的预测模型示意图;
图9是本发明实施例提供的一种电机控制装置的结构示意图;
图10是本发明实施例提供的一种云台控制方法的方法流程图;
图11是本发明实施例提供的一种云台控制装置的结构示意图。
具体实施方式
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,都属于本发明保护的范围。
下面结合附图,对本发明的云台和电机控制方法、装置进行详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。
本发明实施例的电机可应用在云台上,也可应用在其他设备或系统中。本实施例以电机应用在云台为例进行说明。
本发明实施例中的云台可以是手持云台,也可以为搭载在可移动设备(例如无人机、无人车等)的云台,上述云台包括电机。结合图1和图11,为一种三轴云台的工作原理示意图。三轴云台包括控制器100、三轴电机、三轴轴臂、IMU(Inertial Measurement Unit,惯性测量单元)以及积分器。上述三轴云台可以通过组成IMU的陀螺仪作为反馈原件,三轴电机作为输出原件,形成闭环PI(比例、积分)控制系统。
其中,通过IMU获得云台的测量姿态,测量姿态与目标姿态的差值作为控制偏差,控制器100根据输入的控制偏差,控制三轴电机的输入电流,从而驱动三轴电机工作,三轴电机工作过程中输出扭矩带动三轴轴臂转动,在转动过程中云台的测量姿态进一步发生变化,通过上述反馈控制过程,使得云台运动到目标姿态。
图2是本发明实施例提供的一种电机控制方法的方法流程图。参见图2,所述方法可以包括如下步骤:
步骤S201:根据用于驱动电机300转动的驱动信号,获取所述电机300的扭矩;
本步骤中,扭矩的获取方式可包括多种,比如,在一些实施例中,可以根据驱动信号的大小以及电机300驱动信号的大小与电机扭矩之间的函数关系式,计算电机300的扭矩。在另一些实施例中,可预先保存驱动信号和电机扭矩之间的对应关系表,根据查表方式获得当前驱动信号对应的电机扭矩。
参见图3,为本发明实施例中云台控制系统的控制原理示意图。图3中示出了云台控制系统的反馈控制原理,该系统从左到右依次包括:位置环反馈控制器Cp(s)、速度环反馈控制器Cv(s),控制量滤波器2,电机300驱动模块AMP,由转动惯量J(s)和积分器1/s组成的动力学模型,陀螺仪数据滤波器1,姿态融合模块FUS。上述系统根据信号流走向和反馈控制对象的不同,可以实现双环控制,即分别包括用于对云台姿态进行控制的速度反馈控制环,以及用于对云台位移进行控制的位置反馈控制环。其中,r表示参考输入信号,e表示跟踪误差信号,a表示加速度信号,v表示速度信号,y表示位移信号,d表示等效扰动信号,u表示控制电压,i表示电流信号,nv表示测量噪声。
本步骤中,可以根据电机300的电流值获得电机300的扭矩值,电机300的扭矩就是指电机300从其曲轴端输出的力矩,在云台中,扭矩是使电机300对应轴臂可以发生转动的力。通常电机300的电流与扭矩呈正比关系,如下公式所示:
M=Ca×i;其中,M表示扭矩,Ca表示一常数,i表示电流。
步骤S202:根据所述扭矩及持续时长,确定所述电机300的温度;
该步骤中,持续时长是指所述电机300输出当前扭矩所持续的时长。
本实施例中,不同的电机300在输入同一驱动信号时,会输出不同的扭矩。根据不同电机300的扭矩的持续时间,各电机300对应的温度也不相同。
由于在电机300出力过大或者处于堵转状态之后,电机300的温度则会逐渐攀升并无法被有效散发出去从而达到电机300被烧毁的温度临界值,需要启动电机300过热保护程序,防止电机300被烧毁,故在执行完步骤S202之后,需要根据所述电机300的温度判断电机300是否出力过大或者处于堵转状态,从而在电机300出力过大或者处于堵转状态之后及时启动电机保护动作,防止电机300因过热而烧毁。具体地,在一些例子中,在步骤S2021之后,确定出所述温度大于温度阈值之前,所述方法还包括:确定出所述扭矩大于第一扭矩阈值以及确定出所述扭矩持续时长大于第一时长阈值。其中,第一扭矩阈值为电机300的扭矩保护阈值。
其中,参见图4,在正常工作状态下,电机300出力,电机300输出的扭矩会稳定在同一扭矩值(如图4中,电机300输出的扭矩在90N·m上下波动),此时电机300的热量可以由自身的散热系统散发出去,从而使得电机温度维持在同一温度值(例如,30度左右)附近,在该温度下,电机300能够正常工作。进一步地,参见图5,在平衡状态下,电机300输出的扭矩在0N·m上下波动。
而在非正常状态下,例如持续大风、人为的甩动云台等等,电机300出力增大,使得电机300输出的扭矩超过第一扭矩阈值。若电机300输出的扭矩只是瞬时增加,即扭矩增加的持续时长没有达到第一时长阈值,电机300的温度不会持续增加而达到电机300被烧毁的温度临界值(比如90度),电机300不会被烧毁。若电机300输出的扭矩维持在第一扭矩的时长超过第一时长阈值,电机300的温度则会逐渐攀升并无法被有效散发出去从而达到电机300被烧毁的温度临界值,需要启动电机300过热保护程序,防止电机300被烧毁。例如,第一种情况下,电机300输出某一个扭矩值M1(大于第一扭矩阈值)堵转,持续时长是t1,电机300温度达到90度;第二种情况下,电机300在M2(大于第一扭矩阈值)堵转,持续长是t2,电机300达到90度。若M1>M2,则t1<t2。
在另一些例子中,在步骤S202之后,确定出所述温度大于温度阈值之前,所述方法还包括:根据所述电机300的温度,确定出所述电机300处于堵转状态。在堵转状态下,例如电机300损坏,电机300出力最大,电机300的温度会逐渐攀升并无法被有效散发出去从而达到电机300被烧毁的温度临界值,需要启动电机300过热保护程序,防止电机300被烧毁。
本发明实施例中,电机300堵转时,电机输出的力最大,即电机300堵转时的电机扭矩最大,而第一扭矩阈值稍小于电机300堵转时的电机扭矩值。
进一步,步骤S202之前,所述方法还包括:获得用于表征电机扭矩的持续时长和电机温度之间映射关系的预测模型。步骤S202是根据所述扭矩的持续时长和所述预测模型,确定所述电机300的温度的。其中,预测模型可以以数学表达式方式呈现,也可以为曲线方式呈现,还可以以其他方式呈现。本实施例通过曲线方式来呈现预测模型,在获得电机扭矩的持续时长后,即可根据预测模型的曲线来确定电机温度。
本实施例需要获得电机温度随电机扭矩上升过程的曲线,从而实现根据电机温度判断电机300是否出力过大或处于堵转状态的功能。具体地,参见图6,获得用于表征电机扭矩的持续时长和电机温度之间映射关系的预测模型的过程包括:控制电机扭矩由0变成第一扭矩阈值,并维持在第一扭矩阈值,接着获得电机扭矩随时间变化的第一关系模型(图6中的N(t)),并获得电机温度随时间变化的第二关系模型(图6中的T(t)),最后根据所述第一关系模型和所述第二关系模型,确定第一预测模型。其中,电机扭矩由0变成第一扭矩阈值可通过控制驱动信号的大小来实现,本实施例通过控制驱动信号的大小来控制电机扭矩由0突变至第一扭矩阈值,即控制电机扭矩在特定时长内(小于1s)从0上升至第一扭矩阈值。需要说明的是,图6中,对于曲线N(t),横坐标表示时间,纵坐标表示电机扭矩。而对于曲线T(t),横坐标表示时间,纵坐标则表示电机温度0~100度线性映射到0~5000N·m。
可选地,在电机扭矩由0变成第一扭矩阈值,并维持在第一扭矩阈值的过程中,通过温度传感器获得各个时刻的电机温度,再根据所获得的各个时刻的电机温度,确定电机温度随时间变化的第二关系模型。需要说明的是,各个时刻的电机温度的获取是在确定温度传感器有效状态下执行的。
进一步地,还需要确定电机300处于堵转状态时对应的电机温度,从而在实际使用时,可根据电机温度反推电机300是否处于堵转状态。具体而言,电机温度随电机扭矩上升过程包括:控制电机扭矩由第一扭矩阈值继续上升,以使所述电机300处于堵转状态,或者,控制电机扭矩由0上升,以使所述电机300处于堵转状态,获取电机300处于堵转状态时对应的电机温度。其中,判断电机300是否处于堵转状态的方式可选择现有方式。在一实施例中,可通过扭矩传感器检测电机300的扭矩,并通过速度传感器检测电机300的转速,通过扭矩和转速来判断电机300是否处于堵转状态。当电机300的转速为0时,电机300输出一定的扭矩,则确定电机300处于堵转状态。
此外,本实施例还需获得电机温度随电机扭矩下降过程的曲线,以便根据电机温度随电机扭矩下降过程的曲线来减小电机300的扭矩,实现电机300过热保护功能。具体地,参见图7,获得用于表征电机扭矩的持续时长和电机温度之间映射关系的预测模型的过程包括:控制电机扭矩由第一扭矩阈值变成0,并维持在0,接着获得电机扭矩随时间变化的第三关系模型,并获得电机温度随时间变化的第四关系模型,最后根据所述第三关系模型和所述第四关系模型,确定第二预测模型。其中,电机扭矩由第一扭矩阈值变成0可通过控制驱动信号的大小来实现,本实施例通过控制驱动信号的大小来控制电机扭矩由第一扭矩阈值突变至0,即控制电机扭矩在特定时长内(小于1s)从第一扭矩阈值减小至0。图7中,对于曲线N(t),横坐标表示时间,纵坐标表示电机扭矩。而对于曲线T(t),横坐标表示时间,纵坐标则表示电机温度0~100度线性映射到0~5000N·m。
可选地,在电机扭矩由第一扭矩阈值变成0,并维持在0的过程中,通过温度传感器获得各个时刻的电机温度,再根据所获得的各个时刻的电机温度,确定电机温度随时间变化的第四关系模型。其中,各个时刻的电机温度的获取也是在确定温度传感器有效状态下执行的。
本发明实施例的温度传感器可选择为模拟温度传感器比如热电偶,也可选择为数字温度传感器。当然,在其他实施例中,温度传感器也可由其他测温元件来替代。进一步地,由于电机300工作时,热量大部分会集聚在电机线圈上,故为了获得较为准确的电机温度,温度传感器可设于电机线圈上。
步骤S203:当所述温度大于温度阈值时,调整所述驱动信号的大小,以使所述电机300的扭矩减小。
本实施例在电机300的温度大于温度阈值时,启动电机300过热保护动作,具体是通过调节驱动信号的大小,以减小电机300的扭矩,从而减小电机300产生的热量,达到电机300温度下降的目的。其中,温度阈值为电机300被烧毁的温度临界值,当电机300的温度大于温度阈值时,电机300会被烧毁。
在一些实施例中,根据所述第二预测模型,调整所述驱动信号的大小,以使所述电机300的扭矩减小至第二扭矩阈值。第二扭矩阈值的大小可根据需要选择,并且第二扭矩阈值小于第一扭矩阈值。在一实施例中,第一扭矩阈值为5000N·m,第二扭矩阈值可为2000N·m,控制驱动信号使得电机300的扭矩从5000N·m减小至2000N·m时,电机300的温度开始下降。参见图8,电机300的运行过程包括过程1、过程2和过程3。其中,过程1表示电机300处于堵转状态,电机300输出的扭矩由0N·m突变至5000N·m,电机300温度上升。过程2中,电机300温度达到温度阈值90度,启动电机300过热保护过程,限制电机300扭矩减小至2000N·m。过程3表示电机300堵转消失,电机300温度下降,并且电机300正常出力。
本实施例的驱动信号包括控制电压,调整所述驱动信号的大小包括:减小所述控制电压的幅度大小,从而减小电机300输出的扭矩,降低电机300的温度。
控制电机300的幅度减小方式可根据需要选择,例如,在一实施例中,控制所述控制电压的幅度匀速减小,即控制所述控制电机300的幅度线性减小。在另一实施例中,控制所述控制电压非线性减小。
由上述实施例可见,该实施例根据电机300出力情况(即电机扭矩和持续时长)来估计电机300的温度,能够有效获取电机温度,从而达到保护电机300的目的,同时也节约了温度传感器的成本和温度传感器使用不当、以及寿命带来的温度保护失效的问题。
与本发明电机控制方法的实施例相对应,本发明还提供了电机控制装置的实施例。
参见图9,为本发明电机控制装置的结构框图。该装置包括控制器100和电调200,所述控制器100与所述电调200电连接,所述电调200与电机300电连接。
所述控制器100包括一个或多个,单独地或共同地工作。
所述控制器100用于,根据用于驱动电机300转动的驱动信号,获取所述电机300的扭矩;再根据所述扭矩及持续时长,确定所述电机300的温度;当所述温度大于温度阈值时,调整所述驱动信号的大小,以使所述电机300的扭矩减小。
在一个可选的实现方式中,所述控制器100在根据所述扭矩及持续时长,确定所述电机300的温度之后,确定出所述温度大于温度阈值之前,还用于:确定出所述扭矩大于第一扭矩阈值以及确定出所述扭矩持续时长大于第一时长阈值;或者,根据所述电机的温度,确定出所述电机300处于堵转状态。
在一个可选的实现方式中,所述控制器100在根据所述扭矩及持续时长,确定所述电机300的温度之前,还用于:获得用于表征电机300扭矩的持续时长和电机300温度之间映射关系的预测模型;
所述控制器100用于:根据所述扭矩的持续时长和所述预测模型,确定所述电机300的温度。
在一个可选的实现方式中,所述控制器100用于:控制电机300扭矩由0变成第一扭矩阈值,并维持在第一扭矩阈值;获得电机300扭矩随时间变化的第一关系模型;获得电机300温度随时间变化的第二关系模型;根据所述第一关系模型和所述第二关系模型,确定第一预测模型。
在一个可选的实现方式中,所述控制器100用于:在电机300扭矩由0变成第一扭矩阈值,并维持在第一扭矩阈值的过程中,通过温度传感器获得各个时刻的电机300温度;根据所获得的各个时刻的电机300温度,确定电机300温度随时间变化的第二关系模型。
在一个可选的实现方式中,所述控制器100用于:控制电机300扭矩由第一扭矩阈值变成0,并维持在0;获得电机300扭矩随时间变化的第三关系模型;获得电机300温度随时间变化的第四关系模型;根据所述第三关系模型和所述第四关系模型,确定第二预测模型。
在一个可选的实现方式中,所述控制器100用于:在电机300扭矩由第一扭矩阈值变成0,并维持在0的过程中,通过温度传感器获得各个时刻的电机300温度;根据所获得的各个时刻的电机300温度,确定电机300温度随时间变化的第四关系模型。
在一个可选的实现方式中,所述控制器100用于:根据所述第二预测模型,调整所述驱动信号的大小,以使所述电机300的扭矩减小至第二扭矩阈值。
在一个可选的实现方式中,所述驱动信号包括控制电压。
在一个可选的实现方式中,所述控制器100用于:减小所述控制电压的幅度大小。
在一个可选的实现方式中,所述控制器100用于:控制所述控制电压的幅度匀速减小。
由上述实施例可见,该实施例的控制器100根据电机300出力情况(即电机300扭矩和持续时长)来估计电机300的温度,能够有效获取电机300温度,从而达到保护电机300的目的,同时也节约了温度传感器的成本和温度传感器使用不当、以及寿命带来的温度保护失效的问题。
以下将以电机300应用于云台为例进一步说明。
参见图10,本发明实施例还提供一种云台控制方法,其中,云台包括电机300。如图10所示,所述方法可以包括如下步骤:
步骤1001:在云台工作时,根据用于驱动所述电机300转动的驱动信号,获取所述电机300的扭矩;
本实施例中,根据用于驱动所述电机300转动的驱动信号,获取所述电机300的扭矩是在云台开机后立即执行的,确保电机300的安全。
步骤1002:根据所述扭矩及持续时长,确定所述电机300的温度;
步骤1003:当所述温度大于温度阈值时,调整所述驱动信号的大小,以使所述电机300的扭矩减小。
其中,步骤1001至步骤1003的工作原理与上述实施例的电机控制方法的工作原理类似,此处不再赘述。
由上述实施例可见,该实施例的云台根据电机300出力情况(即电机扭矩和持续时长)来估计电机300的温度,能够有效获取电机温度,从而达到保护电机300的目的,同时也节约了温度传感器的成本和温度传感器使用不当、以及寿命带来的温度保护失效的问题。
与本发明云台控制方法的实施例相对应,本发明还提供了云台控制装置的实施例。
参见图11,为本发明云台控制装置的结构框图。该装置包括控制器100和电调200,所述控制器100与所述电调200电连接,所述电调200与电机300电连接。所述电机300与轴臂相连接,所述电机300转动,从而驱动轴臂转动。
所述控制器100包括一个或多个,单独地或共同地工作。
所述控制器100用于,在云台工作时,根据用于驱动电机300转动的驱动信号,获取所述电机300的扭矩;再根据所述扭矩及持续时长,确定所述电机300的温度;当所述温度大于温度阈值时,调整所述驱动信号的大小,以使所述电机300的扭矩减小。
其中,云台控制装置的工作原理与上述实施例的电机控制装置的工作原理类似,此处不再赘述。
本实施例的控制器100根据电机300出力情况(即电机扭矩和持续时长)来估计电机300的温度,能够有效获取电机温度,从而达到保护电机300的目的,同时也节约了温度传感器的成本和温度传感器使用不当、以及寿命带来的温度保护失效的问题。
此外,本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被控制器100执行时实现上述实施例的电机控制方法或云台控制方法的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory,RAM)等。
以上所揭露的仅为本发明部分实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明权利要求所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (46)

1.一种电机控制方法,其特征在于,所述方法包括:
根据用于驱动电机转动的驱动信号,获取所述电机的扭矩;
根据所述扭矩及持续时长,确定所述电机的温度;
当所述温度大于温度阈值时,调整所述驱动信号的大小,以使所述电机的扭矩减小。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述扭矩及持续时长,确定所述电机的温度之后,确定出所述温度大于温度阈值之前,还包括:
确定出所述扭矩大于第一扭矩阈值以及确定出所述扭矩持续时长大于第一时长阈值;或者,
根据所述电机的温度,确定出所述电机处于堵转状态。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述扭矩及持续时长,确定所述电机的温度之前,还包括:
获得用于表征电机扭矩的持续时长和电机温度之间映射关系的预测模型;
所述根据所述扭矩及持续时长,确定所述电机的温度,包括:
根据所述扭矩的持续时长和所述预测模型,确定所述电机的温度。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述获得用于表征电机扭矩的持续时长和电机温度之间映射关系的预测模型,包括:
控制电机扭矩由0变成第一扭矩阈值,并维持在第一扭矩阈值;
获得电机扭矩随时间变化的第一关系模型;
获得电机温度随时间变化的第二关系模型;
根据所述第一关系模型和所述第二关系模型,确定第一预测模型。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述获得电机温度随时间变化的第二关系模型,包括:
在电机扭矩由0变成第一扭矩阈值,并维持在第一扭矩阈值的过程中,通过温度传感器获得各个时刻的电机温度;
根据所获得的各个时刻的电机温度,确定电机温度随时间变化的第二关系模型。
6.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述获得用于表征电机扭矩的持续时长和电机温度之间映射关系的预测模型,包括:
控制电机扭矩由第一扭矩阈值变成0,并维持在0;
获得电机扭矩随时间变化的第三关系模型;
获得电机温度随时间变化的第四关系模型;
根据所述第三关系模型和所述第四关系模型,确定第二预测模型。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述获得电机温度随时间变化的第四关系模型,包括:
在电机扭矩由第一扭矩阈值变成0,并维持在0的过程中,通过温度传感器获得各个时刻的电机温度;
根据所获得的各个时刻的电机温度,确定电机温度随时间变化的第四关系模型。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述调整所述驱动信号的大小,以使所述电机的扭矩减小,包括:
根据所述第二预测模型,调整所述驱动信号的大小,以使所述电机的扭矩减小至第二扭矩阈值。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述驱动信号包括控制电压。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述调整所述驱动信号的大小,包括:
减小所述控制电压的幅度大小。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述减小所述控制电压的幅度大小,包括:
控制所述控制电压的幅度匀速减小。
12.一种电机控制装置,其特征在于,包括控制器和电调,所述控制器与所述电调电连接,所述电调与电机电连接;
所述控制器包括一个或多个,单独地或共同地工作;所述控制器用于:
根据用于驱动电机转动的驱动信号,获取所述电机的扭矩;
根据所述扭矩及持续时长,确定所述电机的温度;
当所述温度大于温度阈值时,调整所述驱动信号的大小,以使所述电机的扭矩减小。
13.根据权利要求12所述的装置,其特征在于,所述控制器在根据所述扭矩及持续时长,确定所述电机的温度之后,确定出所述温度大于温度阈值之前,还用于:
确定出所述扭矩大于第一扭矩阈值以及确定出所述扭矩持续时长大于第一时长阈值;或者,
根据所述电机的温度,确定出所述电机处于堵转状态。
14.根据权利要求12所述的装置,其特征在于,所述控制器在根据所述扭矩及持续时长,确定所述电机的温度之前,还用于:
获得用于表征电机扭矩的持续时长和电机温度之间映射关系的预测模型;
所述控制器用于:
根据所述扭矩的持续时长和所述预测模型,确定所述电机的温度。
15.根据权利要求14所述的装置,其特征在于,所述控制器用于:
控制电机扭矩由0变成第一扭矩阈值,并维持在第一扭矩阈值;
获得电机扭矩随时间变化的第一关系模型;
获得电机温度随时间变化的第二关系模型;
根据所述第一关系模型和所述第二关系模型,确定第一预测模型。
16.根据权利要求15所述的装置,其特征在于,所述控制器用于:
在电机扭矩由0变成第一扭矩阈值,并维持在第一扭矩阈值的过程中,通过温度传感器获得各个时刻的电机温度;
根据所获得的各个时刻的电机温度,确定电机温度随时间变化的第二关系模型。
17.根据权利要求14所述的装置,其特征在于,所述控制器用于:
控制电机扭矩由第一扭矩阈值变成0,并维持在0;
获得电机扭矩随时间变化的第三关系模型;
获得电机温度随时间变化的第四关系模型;
根据所述第三关系模型和所述第四关系模型,确定第二预测模型。
18.根据权利要求17所述的装置,其特征在于,所述控制器用于:
在电机扭矩由第一扭矩阈值变成0,并维持在0的过程中,通过温度传感器获得各个时刻的电机温度;
根据所获得的各个时刻的电机温度,确定电机温度随时间变化的第四关系模型。
19.根据权利要求17所述的装置,其特征在于,所述控制器用于:
根据所述第二预测模型,调整所述驱动信号的大小,以使所述电机的扭矩减小至第二扭矩阈值。
20.根据权利要求12所述的装置,其特征在于,所述驱动信号包括控制电压。
21.根据权利要求20所述的装置,其特征在于,所述控制器用于:
减小所述控制电压的幅度大小。
22.根据权利要求21所述的装置,其特征在于,所述控制器用于:
控制所述控制电压的幅度匀速减小。
23.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被控制器执行时实现权利要求1至11任一项所述的电机控制方法的步骤。
24.一种云台控制方法,其特征在于,云台包括电机,所述方法包括:
在云台工作时,根据用于驱动所述电机转动的驱动信号,获取所述电机的扭矩;
根据所述扭矩及持续时长,确定所述电机的温度;
当所述温度大于温度阈值时,调整所述驱动信号的大小,以使所述电机的扭矩减小。
25.根据权利要求24所述的方法,其特征在于,所述根据所述扭矩及持续时长,确定所述电机的温度之后,确定出所述温度大于温度阈值之前,还包括:
确定出所述扭矩大于第一扭矩阈值以及确定出所述扭矩持续时长大于第一时长阈值;或者,
根据所述电机的温度,确定出所述电机处于堵转状态。
26.根据权利要求24所述的方法,其特征在于,所述根据所述扭矩及持续时长,确定所述电机的温度之前,还包括:
获得用于表征电机扭矩的及持续时长和电机温度之间映射关系的预测模型;
所述根据所述扭矩,确定所述电机的温度,包括:
根据所述扭矩的持续时长和所述预测模型,确定所述电机的温度。
27.根据权利要求26所述的方法,其特征在于,所述获得用于表征电机扭矩的持续时长和电机温度之间映射关系的预测模型,包括:
控制电机扭矩由0变成第一扭矩阈值,并维持在第一扭矩阈值;
获得电机扭矩随时间变化的第一关系模型;
获得电机温度随时间变化的第二关系模型;
根据所述第一关系模型和所述第二关系模型,确定第一预测模型。
28.根据权利要求27所述的方法,其特征在于,所述获得电机温度随时间变化的第二关系模型,包括:
在电机扭矩由0变成第一扭矩阈值,并维持在第一扭矩阈值的过程中,通过温度传感器获得各个时刻的电机温度;
根据所获得的各个时刻的电机温度,确定电机温度随时间变化的第二关系模型。
29.根据权利要求26所述的方法,其特征在于,所述获得用于表征电机扭矩的持续时长和电机温度之间映射关系的预测模型,包括:
控制电机扭矩由第一扭矩阈值变成0,并维持在0;
获得电机扭矩随时间变化的第三关系模型;
获得电机温度随时间变化的第四关系模型;
根据所述第三关系模型和所述第四关系模型,确定第二预测模型。
30.根据权利要求29所述的方法,其特征在于,所述获得电机温度随时间变化的第四关系模型,包括:
在电机扭矩由第一扭矩阈值变成0,并维持在0的过程中,通过温度传感器获得各个时刻的电机温度;
根据所获得的各个时刻的电机温度,确定电机温度随时间变化的第四关系模型。
31.根据权利要求29所述的方法,其特征在于,所述调整所述驱动信号的大小,以使所述电机的扭矩减小,包括:
根据所述第二预测模型,调整所述驱动信号的大小,以使所述电机的扭矩减小至第二扭矩阈值。
32.根据权利要求24所述的方法,其特征在于,所述驱动信号包括控制电压。
33.根据权利要求32所述的方法,其特征在于,所述调整所述驱动信号的大小,包括:
减小所述控制电压的幅度大小。
34.根据权利要求33所述的方法,其特征在于,所述减小所述控制电压的幅度大小,包括:
控制所述控制电压的幅度匀速减小。
35.一种云台控制装置,其特征在于,包括控制器和电调,所述控制器与所述电调电连接,所述电调与电机电连接;
所述控制器包括一个或多个,单独地或共同地工作;所述控制器用于:
在云台工作时,根据用于驱动所述电机转动的驱动信号,获取所述电机的扭矩;
根据所述扭矩及持续时长,确定所述电机的温度;
当所述温度大于温度阈值时,调整所述驱动信号的大小,以使所述电机的扭矩减小。
36.根据权利要求35所述的装置,其特征在于,所述控制器根据所述扭矩及持续时长,确定所述电机的温度之后,确定出所述温度大于温度阈值之前,还用于:
确定出所述扭矩大于第一扭矩阈值以及确定出所述扭矩持续时长大于第一时长阈值;或者,
根据所述电机的温度,确定出所述电机处于堵转状态。
37.根据权利要求35所述的装置,其特征在于,所述控制器根据所述扭矩及持续时长,确定所述电机的温度之前,还用于:
获得用于表征电机扭矩的及持续时长和电机温度之间映射关系的预测模型;
所述控制器还用于:
根据所述扭矩的持续时长和所述预测模型,确定所述电机的温度。
38.根据权利要求37所述的装置,其特征在于,所述控制器还用于:
控制电机扭矩由0变成第一扭矩阈值,并维持在第一扭矩阈值;
获得电机扭矩随时间变化的第一关系模型;
获得电机温度随时间变化的第二关系模型;
根据所述第一关系模型和所述第二关系模型,确定第一预测模型。
39.根据权利要求38所述的装置,其特征在于,所述控制器还用于:
在电机扭矩由0变成第一扭矩阈值,并维持在第一扭矩阈值的过程中,通过温度传感器获得各个时刻的电机温度;
根据所获得的各个时刻的电机温度,确定电机温度随时间变化的第二关系模型。
40.根据权利要求37所述的装置,其特征在于,所述控制器还用于:
控制电机扭矩由第一扭矩阈值变成0,并维持在0;
获得电机扭矩随时间变化的第三关系模型;
获得电机温度随时间变化的第四关系模型;
根据所述第三关系模型和所述第四关系模型,确定第二预测模型。
41.根据权利要求40所述的装置,其特征在于,所述控制器还用于:
在电机扭矩由第一扭矩阈值变成0,并维持在0的过程中,通过温度传感器获得各个时刻的电机温度;
根据所获得的各个时刻的电机温度,确定电机温度随时间变化的第四关系模型。
42.根据权利要求40所述的装置,其特征在于,所述控制器还用于:
根据所述第二预测模型,调整所述驱动信号的大小,以使所述电机的扭矩减小至第二扭矩阈值。
43.根据权利要求35所述的装置,其特征在于,所述驱动信号包括控制电压。
44.根据权利要求43所述的装置,其特征在于,所述控制器还用于:
减小所述控制电压的幅度大小。
45.根据权利要求44所述的装置,其特征在于,所述控制器还用于:
控制所述控制电压的幅度匀速减小。
46.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被控制器执行时实现权利要求24至34任一项所述的云台控制方法的步骤。
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