CN105450093A - 一种直流电机相电流采样方法及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种直流电机相电流采样方法及电子设备，通过获取基于控制直流电机相电流之PWM控制波中U相、V相和W相控制信号对应的高电平时长，并基于所述单电阻采样电路中的死区时间、振铃时间、上升延时间、下降延时间及采样保持时间确定所述三相线圈的相电流的采样时间段，然后按照所述采样时间段分别对三相线圈的相电流进行采样。因此，本申请实施例中的电流采样方法考虑到了采样电路中的上升时间、下降时间以及振铃时间的影响，所确定出的实际的采样时间段精确性和有效性更高，因此具有提高采集到的相电流结果精确度的技术效果。
Description
技术领域
本发明涉及电子技术领域，特别是涉及一种直流电机相电流采样方法及电子设备。
背景技术
在目前的永磁同步直流无刷电机应用中，需要对电机的U/V/W三相线圈相电流进行采样，从而实现对电机的闭环控制。
传统的相电流采样控制方法，通常采用三电阻或者双电阻采样控制电路对电机电流进行采样，相对于单电阻电路采样方法，三电阻或者双电阻采样控制电路更加复杂，应用成本相对更高。
如图1所示为一单电阻采样控制电路，N为电机中的三相线圈。该电路利用U+/U-，V+/V-,W+/W-控制6只IGBT的通断，当U+为高电平V+、W+为低电平，同时U-为低电平V-、W-为高电平时，IGBT中电路a、e、f导通，电路b、c、d关断，此时可以通过单电阻采样电路采样U相对应的相电流，以此类推。当MCU(MicrocontrollerUnit微控制单元)采用三角波调制时，其内部计数器TCNT从0加计数到三角波载波频率对应的最大计数值TC，当TCNT＝TC时，TCNT则开始减计数，当TCNT减计数到0时，则循环开始加计数，进入下一个计算控制周期。
MCU根据三相PWM波作用时间Tu、Tv、Tw寄存器值，自动产生三相互补的PWM波。为了控制如图1中的IGBTa和IGBTd不直通，MCU会自动插入死区时间Td。当U+、V+为高电平，W-也为高电平，所以电流同时从U、V相流入、W相流出，所以能够采样到W相电流Iw，此时，Iw为负的采样值；当U+为高电平，V-与W-也为高电平，所以电流从U相流入V相和W，所以能够采样到U相电流Iu。根据三相电流的和为0的原理可以计算出Iv。可见，基于单电阻采样控制电路采用分时采样电流的方法能够同时采样获取电机的三相电流。
然而，在现有的基于单电阻采样控制电路进行电流采样的方法中，通常都没有考虑电路中的上升时间Ton、下降时间Tof以及振铃时间Tring的影响。所述上升时间Ton是指，当PWM(Pulse-WidthModulation脉冲宽度调制)波由低电平升高到高电平时，电路电阻上的电流延迟升高的时间，简称为上升延时。同理，所述下降时间Tof是指，当PWM波由高电平下降到低电平时，电路电阻上的电流延迟下降的时间，简称为下降延时。所述振铃时间Tring是指，信号在驱动端和远端负载之间多次反射，形成信号振铃的时间。所述上升时间Ton、下降时间Tof以及振铃时间Tring通常可以通过对电路进行测试获得。
由于现有的基于单电阻采样控制电路进行电流采样的方法没有考虑电路中的上升时间Ton、下降时间Tof以及振铃时间Tring的影响，因此所确定出的实际的采样时间段通常存在各种偏差，要么是采样时间段将上升时间Ton、或下降时间Tof或振铃时间Tring也包括在内，造成实际的有效采样时间长度小于电流采样所需要的时长。要么是对某一相电流进行采样时的采样时间段包括了该相电流处于从高电平到低电平的下降时间段，造成采样电流结果不精确，等等一系列情况。
可见，现有技术中存在着现有的基于单电阻采样控制电路进行电流采样的方法没有考虑电路中的上升时间、下降时间以及振铃时间的影响，所确定出的实际的采样时间段通常存在各种偏差，造成在采样时间段内所对应采集到的相电流精确度较低的技术问题。
发明内容
本申请提供一种电机控制方法及电子设备，用以解决现有技术中存在着的现有的基于单电阻采样控制电路进行电流采样的方法没有考虑电路中的上升时间Ton、下降时间Tof以及振铃时间Tring的影响，所确定出的实际的采样时间段通常存在各种偏差，造成在采样时间段内所对应采集到的相电流精确度较低的技术问题。
本申请一方面提供了一种直流电机相电流采样方法，包括：
获取基于直流电机的三相线圈的单电阻采样电路中的第一时间段、第二时间段以及第三时间段，所述第一时间段为PWM控制波中U相控制信号对应的高电平时长，所述第二时间段为所述PWM控制波中V相控制信号对应的高电平时长，所述第三时间段为所述PWM控制波中W相控制信号对应的高电平时长；
基于所述单电阻采样电路中的死区时间、振铃时间、上升延时间、下降延时间及采样保持时间确定所述三相线圈的相电流的采样时间段，其中，所述采样保持时间为能够采样到所述直流电机中的相电流的时间长度；
通过所述单电阻采样电路按照所述采样时间段分别对应地对所述三相线圈的相电流进行电流采样。
可选地，所述确定所述三相线圈的相电流的采样时间段，包括：
基于所述死区时间、所述振铃时间、所述上升延迟时间、所述下降延迟时间及所述采样保持时间确定一固定时间值；
在所述第一时间段、第二时间段、第三时间段中确定出时间长度值最大的最大时间段，时间长度值最小的最小时间段，以及除所述最大时间段及所述最小时间段外的中间时间段；
在所述最大时间段与所述中间时间段的差值小于所述固定时间值，和/或在所述中间时间段与所述最小时间段的差值小于所述固定时间值时，确定所述三相线圈的相电流的采样时间段。
可选地，所述确定所述三相线圈的相电流的采样时间段，包括：
在所述最大时间段与所述中间时间段的差值小于所述固定时间值时，在所述最大时间段处于三角波向上加计数阶段增加第一预设时长，以使处于所述最大时间段中的第一采样时间段大于所述采样保持时间，其中，所述第一采样时间段为第一时区与第二时区之间的连续采样时间段，所述第一时区为包括所述最大时间段与下降沿时间组成的时间段，所述第二时区为包括所述中间时间段、死区时间、上升沿时间及振铃时间组成的时间段；
确定所述第一采样时间段为所述采样时间段。
可选地，所述确定所述三相线圈的相电流的采样时间段，包括：
在所述中间时间段与所述最小时间段的差值小于所述固定时间值时，在所述最小时间段的所述三角波向上加计数阶段减少第二预设时长，以使处于所述最小时间段中的第二采样时间段大于所述采样保持时间，其中，所述第二采样时间段为第三时区与第四时区之间的连续采样时间段，所述第三时区为包括所述中间时间段与下降沿时间组成的时间段，所述第四时区为包括所述最小时间段、死区时间、上升沿时间及振铃时间组成的时间段；
确定所述第二采样时间段为所述采样时间段。
可选地，所述第一预设时长与所述第二预设时长为所述固定时间值。
可选地，在所述最大时间段中处于由三角波向上加计数阶段增加第一预设时长之后，所述方法还包括：
在所述最大时间段处于三角波向下减计数阶段内减少所述第一预设时长，用以维持所述最大时间段对应的控制信号占空比不变。
可选地，在所述最小时间段的所述三角波向上加计数阶段减少第二预设时长之后，所述方法还包括：
在所述最小时间段的所述三角波向下减计数阶段增加所述第二预设时长，用以维持所述最小时间段对应的控制信号占空比不变。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本申请实施例中的技术方案可以通过获取基于直流电机的三相线圈的单电阻采样电路中三相线圈分别对应的控制信号中的高电平时长，并基于所述单电阻采样电路中的死区时间、振铃时间、上升延时间、下降延时间及采样保持时间确定所述三相线圈的相电流的采样时间段，然后按照所述采样时间段分别对三相线圈的相电流进行采样。因此，本申请实施例中的电流采样方法考虑到了采样电路中的上升时间、下降时间以及振铃时间的影响，所确定出的实际的采样时间段精确性和有效性更高，因此具有提高采集到的相电流结果精确度的技术效果。
本申请实施例至少还具有如下技术效果或优点：
可选地，本申请实施例中的技术方案还可以通过判断所述最大时间段与所述中间时间段的差值是否小于所述固定时间值，和/或在所述中间时间段与所述最小时间段的差值小于所述固定时间值，从而确定是否需要针对对应的相电流的采样时间段进行延长采样时间处理。因此，本申请实施例中的技术方案还具有提升相电流采样智能化水平和提升相电流采样效率的技术效果。
可选地，本申请实施例中的技术方案还可以通过在所述最大时间段的三角波向上加计数阶段增加第一预设时长，以使处于所述最大时间段中的第一采样时间段大于所述采样保持时间，和/或在所述最小时间段的所述三角波向上加计数阶段减少第二预设时长，以使处于所述最小时间段中的第二采样时间段大于所述采样保持时间，且所述第二采样时间段处于所述三角波向上加计数阶段，从而保证了针对相电流的采样时间段为处于三角波向上加计数阶段。由此可以使得所采样进一步保证采样到的相电流的精确性。可见，本申请实施例中的技术方案还具有进一步提高采样获得的相电流的精确度的技术效果。
可选地，本申请实施例中的技术方案还可以通过在所述最大时间段的三角波向上加计数阶段增加第一预设时长之后，在所述最大时间段中处于三角波向下计数阶段内减少所述第一预设时长。和/或在所述最小时间段的所述三角波向上加计数阶段减少第二预设时长之后，在所述最小时间段的所述三角波向下减计数阶段增加所述第二预设时长。从而保持相对应的相电流的PWM波脉冲占空比不变，因此，本申请实施例中的技术方案还具有保持控制信号占空比不变，保证单电阻采样控制电路的稳定性的技术效果。
附图说明
图1为一单电阻采样控制电路；
图2为本发明实施例提供的直流电机中的三相线圈相电流采样时间段示意图；
图3为本发明实施例提供的一种直流电机相电流采样方法的流程图；
图4为本发明实施例提供的一种电子设备的结构图。
具体实施方式
本申请提供一种电机控制方法及电子设备，用以解决现有技术中存在着的现有的基于单电阻采样控制电路进行电流采样的方法没有考虑电路中的上升时间Ton、下降时间Tof以及振铃时间Tring的影响，所确定出的实际的采样时间段通常存在各种偏差，造成在采样时间段内所对应采集到的相电流精确度较低的技术问题。
本申请实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
本申请实施例中的技术方案可以通过获取基于直流电机的三相线圈的单电阻采样电路中三相线圈分别对应的控制信号中的高电平时长，并基于所述单电阻采样电路中的死区时间、振铃时间、上升延时间、下降延时间及采样保持时间确定所述三相线圈的相电流的采样时间段，然后按照所述采样时间段分别对三相线圈的相电流进行采样。因此，本申请实施例中的电流采样方法考虑到了采样电路中的上升时间、下降时间以及振铃时间的影响，所确定出的实际的采样时间段精确性和有效性更高，因此具有提高采集到的相电流结果精确度的技术效果。
下面通过附图以及具体实施例对本申请技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
实施例一
请参考图3，本申请实施例一提供一种直流电机相电流采样方法，包括：
步骤101：获取基于直流电机的三相线圈的单电阻采样电路中的第一时间段、第二时间段以及第三时间段，所述第一时间段为PWM控制波中U相控制信号对应的高电平时长，所述第二时间段为所述PWM控制波中V相控制信号对应的高电平时长，所述第三时间段为所述PWM控制波中W相控制信号对应的高电平时长。
也就是说，在本步骤的执行过程中，应首先确定控制电机三相线圈中每一相线圈的控制PWM波处于高电平时对应的时长。例如，当PWM波的控制周期为18个计数时间，PWM控制信号控制U相线圈处于高电平的时间段为第2个计数时间。控制V相线圈处于高电平的时间段为第6个计数时间。控制W相线圈处于高电平的时间段为第9计数时间。相对应的，所述第2个计数时间则为所述第一时间段，所述第6个计数时间则为所述第二时间段，所述第9个计数时间则为所述第三时间段。
在本步骤的执行过程中，所述第一时间段、所述第二时间段、所述第三时间段可以为与单位计数时间对应的时间段，也可以为通常使用的时间区间概念，例如，所述第一时间段也可以为2015年3月12日下午2点12分40秒至2015年3月12日下午2点13分39秒，等等。可见，所述第一时间段、所述第二时间段、所述第三时间段可以采用多种方式加以定义，在实际操作过程中可以根据需要而自行选择。
步骤102：基于所述单电阻采样电路中的死区时间、振铃时间、上升延时间、下降延时间及采样保持时间确定所述三相线圈的相电流的采样时间段，其中，所述采样保持时间为能够采样到所述直流电机中的相电流的时间长度。
在实际操作过程中，可以采用多种方式方式基于死区时间、振铃时间、上升延时间、下降延时间及采样保持时间确定所述三相线圈的相电流的采样时间段。例如，由于在下降时间内也可以对相电流进行采样，因此可以确定死区时间、振铃时间、上升时间所包括的总的时间范围，然后在所述采样时间段中去除该时间范围段，再加上所述下降时间形成新的采样时间段。再例如，还可以在确定死区时间、振铃时间、上升时间所包括的总的时间范围之后，在该时间范围的起始时间点之前增加一段预设时长，在该时间范围的结束时间点之后也同样增加一段预设时长，从而获得一段包括上述总的时间范围的新的时间范围，最后再在所述采样保持时间中去除该新的时间范围，从而保证在电流采样的过程中规避上述时间。再例如，还可以将，新的采样时间段中与下降时间对应的时间段进行缩短，从而保证在电流采样的过程中可以始终处于有效的电流采样时间段内，等等。
可见，在本步骤的执行过程中可以采用多种方式，只要是能够在电流采样过程中规避所述死区时间、和/或所述振铃时间、和/或所述上升延时间，和/或在所述下降延时间内也保持电流采样的方法，均可作为执行本步骤的方法。
需要指出的是，由于单电阻采样电路是采用分时采样的方法分别对三相电流进行采样，因此所述采样时间段是指包括对U相电流采样的时间段、对V相电流采样的时间段、对W相电流采样的时间段的时间区间。
步骤103：通过所述单电阻采样电路按照所述采样时间段分别对应地对所述三相线圈的相电流进行电流采样。
也就是说，当基于步骤102中获得的针对U相电流采样的时间段、对V相电流采样的时间段、对W相电流采样的时间段之后，在本步骤中即可以按照上述确定的时间对分别对U相电流、V相电流、W相电流进行电流采样。
可见，本申请实施例中的技术方案可以通过获取基于控制直流电机相电流之PWM控制波中U相、V相和W相控制信号对应的高电平时长，并基于所述单电阻采样电路中的死区时间、振铃时间、上升延时间、下降延时间及采样保持时间确定所述三相线圈的相电流的采样时间段，然后按照所述采样时间段分别对三相线圈的相电流进行采样。因此，本申请实施例中的电流采样方法考虑到了采样电路中的上升时间、下降时间以及振铃时间的影响，所确定出的实际的采样时间段精确性和有效性更高，因此具有提高采集到的相电流结果精确度的技术效果。
可选地，确定所述三相线圈的相电流的采样时间段，包括：
基于所述死区时间、所述振铃时间、所述上升延迟时间、所述下降延迟时间及所述采样保持时间确定一固定时间值；
在所述第一时间段、第二时间段、第三时间段中确定出时间长度值最大的最大时间段，时间长度值最小的最小时间段，以及除所述最大时间段及所述最小时间段外的中间时间段；
在所述最大时间段与所述中间时间段的差值小于所述固定时间值，和/或在所述中间时间段与所述最小时间段的差值小于所述固定时间值时，确定所述三相线圈的相电流的采样时间段。
以图2所示情况为例，该图中针对U相控制信号对应的高电平时长Tu为最大值、针对V相控制信号对应的高电平时长Tv为中间值、针对w相控制信号对应的高电平时长Tw为最小值。
在实际操作过程中，采样点2为表征必须在T2时间内保持并完成对U相电流采样的时间点，同理，采样点1为表征必须在T1时间内保持并完成对V相电流采样的时间点。为了使对U相电流的采样时间段避开死区时间、上升时间和振铃时间且能保证完整采样所需的时间，因此，T2＝(Tu+Tof)-(Tv+Td+Ton+Tring)。由于MCUAD转换流程一般为：采样延迟、采样保持、AD转换，假如采样保持所需时间对应的计数值为Tsh，则T2必须满足T2≥Tsh,当T2<Tsh时，必须在PWM控制三角波调制上升计数阶段，将Tu增加一个数值，从而保证电流采样的有效时间长度，而在三角波调制下降计数阶段可以再减去相同的数值，保持u相PWM波脉冲占空比不变，实现u相PWM波往后漂移增加T2时间。设Tu1为上升计数阶段Tu漂移后的计数值，设Tu2为下降计数阶段Tu漂移后的计数值。
需要指出的是，所述上升计数阶段也就是PWM控制信号周期的前半个周期时间，如果采用计数方式定义控制时间，那么所述上升计数阶段也就是PWM三角波向上加计数阶段；而下降计数阶段也就是PWM控制信号周期的后半个周期时间，同理，如果采用计数方式定义控制时间，所述下降计数阶段也就是PWM三角波向下减计数阶段。
由(Tu1+Tof)-(Tv+Td+Ton+Tring)≥Tsh(1)
得：Tu1＝Tv+Td+Ton+Tring-Tof+Tsh(2)
即u相增加或者减少的数值为
Δ1＝Tu1-Tu＝(Tv+Td+Ton+Tring-Tof+Tsh)-Tu(3)
设固定值＝Td+Ton+Tring-Tof+Tsh，则相对于Tu为最大值、Tv为中间值、Tw为最小值，Δ1＝中间值+固定值-最大值。
由式(3)可得，在计数上升阶段，Tu1＝Tv+固定值，或者Tu1＝Tu+Δ1；在下降阶段，Tu2＝Tu-Δ1。
同理，当采样点1不能在T1时间内完成采样保持时，也需要对Tw进行移相处理，即在三角波调制上升计数阶段，将Tw减少一个数值，而在三角波调制下降计数阶段再将Tw增加相同的数值，实现W相PWM波往前漂移，增加T1时间，同时保持W相PWM波脉冲占空比不变。
Tw增加或者减小的数值为Δ2＝Tw+固定值-Tv，即Δ2＝最小值+固定值-中间值。
即上升阶段，Tw1＝Tv-固定值，或者Tw1＝Tw-Δ2，而在下降阶段，Tw2＝Tw+Δ2。
Tu1、Tu2、Tw1、Tw2即为新的Tu、Tw，而中间值Tv保持不变。
其中Td、Ton、Tring、Tof、Tsh均可以为与PWM相同主频对应的计数值，如Td＝2.2us，当PWM波采用的主频为40Hz时，其对应的计数值为2.2us*40M＝88。
例如，当Td+Ton+Tring-Tof+Tsh＝200，Tu＝400、Tv＝310、Tw＝250时，则在三角波向上加计数阶段，新的Tu＝510、Tv＝310、Tw＝110，而在三角波向下减计数阶段，新的Tu＝290、Tv＝310、Tw＝390，保持每相PWM波脉冲占空比不变。
可见，所述固定值可以为基于所述死区时间Td，加上所述上升时间Ton，加上所述振铃时间Tring加上所述采样保持时间Tsh，并减去下降时间Tof后所获得的值。
也就是说，所述固定值可以＝Td+Ton+Tring-Tof+Tsh。或基于该计算值进行进一步精确处理后得到的其它值。
在实际操作过程中，如果所述最大时间段与所述中间时间段的差值小于所述固定时间值，和/或在所述中间时间段与所述最小时间段的差值小于所述固定时间值时，则代表当前的电流采样时间段小于所述采样保持时间，因此需要执行本方案，将在所述三角波向上加计数阶段中针对对应的相电流的采样时间段进行延长处理。
可见，本申请实施例中的技术方案还可以通过判断所述最大时间段与所述中间时间段的差值是否小于所述固定时间值，和/或在所述中间时间段与所述最小时间段的差值小于所述固定时间值，从而确定是否需要针对对应的相电流的采样时间段进行延长采样时间处理。因此，本申请实施例中的技术方案还具有提升相电流采样智能化水平和提升相电流采样效率的技术效果。
可选地，所述确定所述三相线圈的相电流的采样时间段，包括：
在所述最大时间段与所述中间时间段的差值小于所述固定时间值时，在所述最大时间段处于控制信号三角波向上加计数阶段增加第一预设时长，以使处于所述最大时间段中的第一采样时间段大于所述采样保持时间，且所述第一采样时间处于三角波向上加计数阶段，其中，所述第一采样时间段为第一时区与第二时区之间的时间段，所述第一时区为包括所述最大时间段与下降沿时间组成的时间段，所述第二时区为包括所述中间时间段、死区时间、上升沿时间及振铃时间组成的时间段；
确定所述第一采样时间段为所述采样时间段。
所述确定所述三相线圈的相电流的采样时间段，包括：
在所述中间时间段与所述最小时间段的差值小于所述固定时间值时，在所述最小时间段的所述三角波向上加计数阶段减少第二预设时长，以使处于所述最小时间段中的第二采样时间段大于所述采样保持时间，且所述第二采样时间段处于所述三角波向上加计数阶段，其中，所述第二采样时间段为第三时区与第四时区之间的时间段，所述第三时区为包括所述中间时间段与下降沿时间组成的时间段，所述第四时区为包括所述最小时间段、死区时间、上升沿时间及振铃时间组成的时间段；
确定所述第二采样时间段为所述采样时间段。
也就是说，在本步骤的执行过程中，可以通过在所述最大时间段的三角波向上加计数阶段增加第一预设时长，以使处于所述最大时间段中的第一采样时间段大于所述采样保持时间，和/或在所述最小时间段的所述三角波向上加计数阶段减少第二预设时长，以使处于所述最小时间段中的第二采样时间段大于所述采样保持时间，且所述第二采样时间段处于所述三角波向上加计数阶段，从而保证了针对相电流的采样时间段为处于三角波向上加计数阶段。由此可以使得所采样进一步保证采样到的相电流的精确性。可见，本申请实施例中的技术方案还具有进一步提高采样获得的相电流的精确度的技术效果。
可选地，所述第一预设时长与所述第二预设时长为所述固定时间值。
也就是说，在实际操作过程中可以直接将在所述三角波向上加计数阶段中对相电流的采样时间段中延长的时间段设置为所述固定时间值。
可选地，在所述最大时间段的三角波向上加计数阶段增加第一预设时长之后，所述方法还包括：
在所述最大时间段中处于所述三角波向下减计数阶段内减少所述第一预设时长，用以维持所述最大时间段对应的控制信号占空比不变。
可选地，在所述最小时间段的所述三角波向上加计数阶段减少第二预设时长之后，所述方法还包括：
在所述最小时间段的所述三角波向下减计数阶段增加所述第二预设时长，用以维持所述最小时间段对应的控制信号占空比不变。
如上述分析可知，在调制三角波向上加计数阶段，将相电流的采样时间段增加一段时长之后，需要在调制三角波向下减计数阶段再减去相同的数值，从而保持该相的PWM波脉冲占空比不变。
可见，本申请实施例中的技术方案还可以通过在所述最大时间段的三角波向上加计数阶段增加第一预设时长之后，在所述最大时间段中处于三角波向下减计数阶段内减少所述第一预设时长。和/或在所述最小时间段的所述三角波向上加计数阶段减少第二预设时长之后，在所述最小时间段的所述三角波向下减计数阶段增加所述第二预设时长。从而保持相对应的相电流的PWM波脉冲占空比不变，因此，本申请实施例中的技术方案还具有保持控制信号占空比不变，保证单电阻采样控制电路的稳定性的技术效果。
需要特别指出的是，本申请实施例中的计数方案并不限于三角波向上加计数阶段进行采样两个相电流，本领域普通技术人员基于上述技术思想可以合理预见，本申请实施例中的技术方案还可以在三角波向下减计数阶段进行采样，也可以在三角波向上加计数阶段和三角波向下减计数阶段分别采样电流，只要满足通过上述方法确认增加或减少时间段以保证相电流的采样时间大于等于采样所需时间，并相应的在该相的控制信号处于高电平时间段中减少或增加同样的时间段以维持相应的相位控制信号占空比即可。
实施例二
请参考图4，本申请实施例二提供一种电子设备，包括：
处理器201，用以获取基于直流电机的三相线圈的单电阻采样电路中的第一时间段、第二时间段以及第三时间段，基于所述单电阻采样电路中的死区时间、振铃时间、上升延时间、下降延时间及采样保持时间确定所述三相线圈的相电流的采样时间段，其中，所述第一时间段为PWM控制波中U相控制信号对应的高电平时长，所述第二时间段为所述PWM控制波中V相控制信号对应的高电平时长，所述第三时间段为所述PWM控制波中W相控制信号对应的高电平时长，所述采样保持时间为能够采样到所述直流电机中的相电流的时间长度；
电流采样器202，用以通过所述单电阻采样电路按照所述采样时间段分别对应地对所述三相线圈的相电流进行电流采样。
具体来讲，处理器201具体可以是通用的中央处理器(CPU)，可以是特定应用集成电路(英文：ApplicationSpecificIntegratedCircuit，简称：ASIC)，可以是一个或多个用于控制程序执行的集成电路。
进一步的，所述电子设备还可以包括存储器，存储器的数量可以是一个或多个。存储器可以包括只读存储器(英文：ReadOnlyMemory，简称：ROM)、随机存取存储器(英文：RandomAccessMemory，简称：RAM)和磁盘存储器。
可选地，所述处理器201，用以基于所述死区时间、所述振铃时间、所述上升延迟时间、所述下降延迟时间及所述采样保持时间确定一固定时间值，在所述第一时间段、第二时间段、第三时间段中确定出时间长度值最大的最大时间段，时间长度值最小的最小时间段，以及除所述最大时间段及所述最小时间段外的中间时间段，在所述最大时间段与所述中间时间段的差值小于所述固定时间值，和/或在所述中间时间段与所述最小时间段的差值小于所述固定时间值时，确定所述三相线圈的相电流的采样时间段。
可选地，所述处理器201，用以在所述最大时间段与所述中间时间段的差值小于所述固定时间值时，在所述最大时间段三角波向上加计数阶段增加第一预设时长，以使处于所述最大时间段中的第一采样时间段大于所述采样保持时间，且所述第一采样时间段处于三角波向上加计数阶段，确定所述第一采样时间段为所述采样时间段，其中，所述第一采样时间段为第一时区与第二时区之间的时间段，所述第一时区为包括所述最大时间段与下降沿时间组成的时间段，所述第二时区为包括所述中间时间段、死区时间、上升沿时间及振铃时间组成的时间段。
可选地，所述处理器201，用以在所述中间时间段与所述最小时间段的差值小于所述固定时间值时，在所述最小时间段的所述三角波向上加计数阶段减少第二预设时长，以使处于所述最小时间段中的第二采样时间段大于所述采样保持时间，且所述第二采样时间段处于所述三角波向上加计数阶段，确定所述第二采样时间段为所述采样时间段，其中，所述第二采样时间段为第三时区与第四时区之间的时间段，所述第三时区为包括所述中间时间段与下降沿时间组成的时间段，所述第四时区为包括所述最小时间段、死区时间、上升沿时间及振铃时间组成的时间段。
可选地，所述第一预设时长与所述第二预设时长为所述固定时间值。
可选地，所述处理器201，用以在所述最大时间段中处于三角波向下减计数阶段内减少所述第一预设时长，用以维持所述最大时间段对应的控制信号占空比不变。
可选地，所述处理器201，用以在所述最小时间段的所述三角波向下减计数阶段增加所述第二预设时长，用以维持所述最小时间段对应的控制信号占空比不变。
前述图1实施例中的直流电机相电流采样方法中的各种变化方式和具体实例同样适用于本实施例的电子设备，通过前述对直流电机相电流采样方法的详细描述，本领域技术人员可以清楚的知道本实施例中电子设备的实施方法，所以为了说明书的简洁，在此不再详述。
由此可见，本申请实施例中的技术方案可以通过获取基于直流电机的三相线圈的单电阻采样电路中三相线圈分别对应的控制信号中的高电平时长，并基于所述单电阻采样电路中的死区时间、振铃时间、上升延时间、下降延时间及采样保持时间确定所述三相线圈的相电流的采样时间段，然后按照所述采样时间段分别对三相线圈的相电流进行采样。因此，本申请实施例中的电流采样方法考虑到了采样电路中的上升时间、下降时间以及振铃时间的影响，所确定出的实际的采样时间段精确性和有效性更高，因此具有提高采集到的相电流结果精确度的技术效果。
本申请实施例至少还具有如下技术效果或优点：
可选地，本申请实施例中的技术方案还可以通过判断所述最大时间段与所述中间时间段的差值是否小于所述固定时间值，和/或在所述中间时间段与所述最小时间段的差值小于所述固定时间值，从而确定是否需要针对对应的相电流的采样时间段进行延长采样时间处理。因此，本申请实施例中的技术方案还具有提升相电流采样智能化水平和提升相电流采样效率的技术效果。
可选地，本申请实施例中的技术方案还可以通过在所述最大时间段的三角波向上加计数段增加第一预设时长，以使处于所述最大时间段中的第一采样时间段大于所述采样保持时间，和/或在所述最小时间段的所述三角波向上加计数阶段减少第二预设时长，以使处于所述最小时间段中的第二采样时间段大于所述采样保持时间，且所述第二采样时间段处于所述三角波向上加计数阶段，从而保证了针对相电流的采样时间段为处于三角波向上加计数阶段。由此可以使得所采样进一步保证采样到的相电流的精确性。可见，本申请实施例中的技术方案还具有进一步提高采样获得的相电流的精确度的技术效果。
可选地，本申请实施例中的技术方案还可以通过在所述最大时间段的三角波向上加计数阶段增加第一预设时长之后，在所述最大时间段中处于三角波向下减计数阶段内减少所述第一预设时长。和/或在所述最小时间段的所述三角波向上加计数阶段减少第二预设时长之后，在所述最小时间段的所述三角波向下减计数阶段增加所述第二预设时长。从而保持相对应的相电流的PWM波脉冲占空比不变，因此，本申请实施例中的技术方案还具有保持控制信号占空比不变，保证单电阻采样控制电路的稳定性的技术效果。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
具体来讲，本申请实施例中的一种直流电机相电流采样方法对应的计算机程序指令可以被存储在光盘、硬盘、U盘等存储介质上，当存储介质中的与一种直流电机相电流采样方法对应的计算机程序指令被一电子设备读取或被执行时，包括如下步骤：
获取基于直流电机的三相线圈的单电阻采样电路中的第一时间段、第二时间段以及第三时间段，所述第一时间段为PWM控制波中U相控制信号对应的高电平时长，所述第二时间段为所述PWM控制波中V相控制信号对应的高电平时长，所述第三时间段为所述PWM控制波中W相控制信号对应的高电平时长；
基于所述单电阻采样电路中的死区时间、振铃时间、上升延时间、下降延时间及采样保持时间确定所述三相线圈的相电流的采样时间段，其中，所述采样保持时间为能够采样到所述直流电机中的相电流的时间长度；
通过所述单电阻采样电路按照所述采样时间段分别对应地对所述三相线圈的相电流进行电流采样。
可选地，所述存储介质中存储的与步骤：确定所述三相线圈的相电流的采样时间段对应的计算机程序指令在被执行时，具体包括如下步骤：
基于所述死区时间、所述振铃时间、所述上升延迟时间、所述下降延迟时间及所述采样保持时间确定一固定时间值；
在所述第一时间段、第二时间段、第三时间段中确定出时间长度值最大的最大时间段，时间长度值最小的最小时间段，以及除所述最大时间段及所述最小时间段外的中间时间段；
在所述最大时间段与所述中间时间段的差值小于所述固定时间值，和/或在所述中间时间段与所述最小时间段的差值小于所述固定时间值时，确定所述三相线圈的相电流的采样时间段。
可选地，所述存储介质中存储的与步骤：确定所述三相线圈的相电流的采样时间段对应的计算机程序指令在被执行时，具体包括如下步骤：
在所述最大时间段与所述中间时间段的差值小于所述固定时间值时，在所述最大时间段三角波向上加计数阶段增加第一预设时长，以使处于所述最大时间段中的第一采样时间段大于所述采样保持时间，且所述第一采样时间段处于三角波向上加计数阶段，其中，所述第一采样时间段为第一时区与第二时区之间的时间段，所述第一时区为包括所述最大时间段与下降沿时间组成的时间段，所述第二时区为包括所述中间时间段、死区时间、上升沿时间及振铃时间组成的时间段；
确定所述第一采样时间段为所述采样时间段。
可选地，所述存储介质中存储的与步骤：确定所述三相线圈的相电流的采样时间段对应的计算机程序指令在被执行时，具体包括如下步骤：
在所述中间时间段与所述最小时间段的差值小于所述固定时间值时，在所述最小时间段的所述三角波向上加计数阶段减少第二预设时长，以使处于所述最小时间段中的第二采样时间段大于所述采样保持时间，且所述第二采样时间段处于所述三角波向上加计数阶段，其中，所述第二采样时间段为第三时区与第四时区之间的时间段，所述第三时区为包括所述中间时间段与下降沿时间组成的时间段，所述第四时区为包括所述最小时间段、死区时间、上升沿时间及振铃时间组成的时间段；
确定所述第二采样时间段为所述采样时间段。
可选地，所述存储介质中存储的与步骤：在所述最大时间段的三角波向上加计数阶段增加第一预设时长对应的计算机程序指令在被执行之后，具体还包括如下步骤：
在所述最大时间段中处于三角波向下减计数阶段内减少所述第一预设时长，用以维持所述最大时间段对应的控制信号占空比不变。
可选地，所述存储介质中存储的与步骤：在所述最小时间段的所述三角波向上加计数阶段减少第二预设时长对应的计算机程序指令在被执行之后，具体还包括如下步骤：
在所述最小时间段的所述三角波向下减计数阶段增加所述第二预设时长，用以维持所述最小时间段对应的控制信号占空比不变。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (14)
1.一种直流电机相电流采样方法，其特征在于，包括：
获取基于直流电机的三相线圈的单电阻采样电路中的第一时间段、第二时间段以及第三时间段，所述第一时间段为PWM控制波中U相控制信号对应的高电平时长，所述第二时间段为所述PWM控制波中V相控制信号对应的高电平时长，所述第三时间段为所述PWM控制波中W相控制信号对应的高电平时长；
基于所述单电阻采样电路中的死区时间、振铃时间、上升延时间、下降延时间及采样保持时间确定所述三相线圈的相电流的采样时间段，其中，所述采样保持时间为能够采样到所述直流电机中的相电流的时间长度；
通过所述单电阻采样电路按照所述采样时间段分别对应地对所述三相线圈的相电流进行电流采样。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述三相线圈的相电流的采样时间段，包括：
基于所述死区时间、所述振铃时间、所述上升延迟时间、所述下降延迟时间及所述采样保持时间确定一固定时间值；
在所述第一时间段、第二时间段、第三时间段中确定出时间长度值最大的最大时间段，时间长度值最小的最小时间段，以及除所述最大时间段及所述最小时间段外的中间时间段；
在所述最大时间段与所述中间时间段的差值小于所述固定时间值，和/或在所述中间时间段与所述最小时间段的差值小于所述固定时间值时，确定所述三相线圈的相电流的采样时间段。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定所述三相线圈的相电流的采样时间段，包括：
在所述最大时间段与所述中间时间段的差值小于所述固定时间值时，在所述最大时间段在三角波向上加计数阶段增加第一预设时长，以使处于所述最大时间段中的第一采样时间段大于所述采样保持时间，其中，所述第一采样时间段为第一时区与第二时区之间的连续采样时间段，所述第一时区为包括所述最大时间段与下降沿时间组成的时间段，所述第二时区为包括所述中间时间段、死区时间、上升沿时间及振铃时间组成的时间段；
确定所述第一采样时间段为所述采样时间段。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定所述三相线圈的相电流的采样时间段，包括：
在所述中间时间段与所述最小时间段的差值小于所述固定时间值时，在所述最小时间段的所述三角波向上加计数阶段减少第二预设时长，以使处于所述最小时间段中的第二采样时间段大于所述采样保持时间，其中，所述第二采样时间段为第三时区与第四时区之间的连续采样时间段，所述第三时区为包括所述中间时间段与下降沿时间组成的时间段，所述第四时区为包括所述最小时间段、死区时间、上升沿时间及振铃时间组成的时间段；
确定所述第二采样时间段为所述采样时间段。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一预设时长与所述第二预设时长为所述固定时间值。
6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述最大时间段中处于三角波向上加计数阶段增加第一预设时长之后，所述方法还包括：
在所述最大时间段处于三角波向下减计数阶段内减少所述第一预设时长，用以维持所述最大时间段对应的控制信号占空比不变。
7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述最小时间段的所述三角波向上加计数阶段减少第二预设时长之后，所述方法还包括：
在所述最小时间段的所述三角波向下减计数阶段增加所述第二预设时长，用以维持所述最小时间段对应的控制信号占空比不变。
8.一种电子设备，其特征在于，包括：
处理器，用以获取基于直流电机的三相线圈的单电阻采样电路中的第一时间段、第二时间段以及第三时间段，基于所述单电阻采样电路中的死区时间、振铃时间、上升延时间、下降延时间及采样保持时间确定所述三相线圈的相电流的采样时间段，其中，所述第一时间段为PWM控制波中U相控制信号对应的高电平时长，所述第二时间段为所述PWM控制波中V相控制信号对应的高电平时长，所述第三时间段为所述PWM控制波中W相控制信号对应的高电平时长，所述采样保持时间为能够采样到所述直流电机中的相电流的时间长度；
电流采样器，用以通过所述单电阻采样电路按照所述采样时间段分别对应地对所述三相线圈的相电流进行电流采样。
9.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述处理器，用以基于所述死区时间、所述振铃时间、所述上升延迟时间、所述下降延迟时间及所述采样保持时间确定一固定时间值，在所述第一时间段、第二时间段、第三时间段中确定出时间长度值最大的最大时间段，时间长度值最小的最小时间段，以及除所述最大时间段及所述最小时间段外的中间时间段，在所述最大时间段与所述中间时间段的差值小于所述固定时间值，和/或在所述中间时间段与所述最小时间段的差值小于所述固定时间值时，确定所述三相线圈的相电流的采样时间段。
10.如权利要求9所述的电子设备，其特征在于，所述处理器，用以在所述最大时间段与所述中间时间段的差值小于所述固定时间值时，在所述最大时间段处于三角波向上加计数阶段增加第一预设时长，以使处于所述最大时间段中的第一采样时间段大于所述采样保持时间，且所述第一采样时间段处于三角波向上加计数阶段，确定所述第一采样时间段为所述采样时间段，其中，所述第一采样时间段为第一时区与第二时区之间的连续采样时间段，所述第一时区为包括所述最大时间段与下降沿时间组成的时间段，所述第二时区为包括所述中间时间段、死区时间、上升沿时间及振铃时间组成的时间段。
11.如权利要求10所述的电子设备，其特征在于，所述处理器，用以在所述中间时间段与所述最小时间段的差值小于所述固定时间值时，在所述最小时间段的所述三角波向上加计数阶段减少第二预设时长，以使处于所述最小时间段中的第二采样时间段大于所述采样保持时间，且所述第二采样时间段处于所述三角波向上加计数阶段，确定所述第二采样时间段为所述采样时间段，其中，所述第二采样时间段为第三时区与第四时区之间的连续采样时间段，所述第三时区为包括所述中间时间段与下降沿时间组成的时间段，所述第四时区为包括所述最小时间段、死区时间、上升沿时间及振铃时间组成的时间段。
12.如权利要求11所述的电子设备，其特征在于，所述第一预设时长与所述第二预设时长为所述固定时间值。
13.如权利要求10所述的电子设备，其特征在于，所述处理器，用以在所述最大时间段中处于三角波向下减计数阶段内减少所述第一预设时长，用以维持所述最大时间段对应的控制信号占空比不变。
14.如权利要求11所述的电子设备，其特征在于，所述处理器，用以在所述最小时间段的所述三角波向下减计数阶段增加所述第二预设时长，用以维持所述最小时间段对应的控制信号占空比不变。
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