CN108923128B - 一种基站天线的电调方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基站天线的电调方法及设备，用于降低基站天线电调异常发生概率。其中基站天线的电调方法包括：确定所述电机在行程杆上的行程误差，其中，所述行程误差为所述电机在行程杆上的理想行程与所述电机在行程杆上的实际行程之间的差值；将所述行程误差与预设异常阈值进行比较，其中，所述预设异常阈值为与电机运转的当前速度相匹配的异常阈值，当所述行程误差大于所述预设异常阈值，则指示基站天线出现电调异常，所述电调异常包括电机堵转；若确定所述行程误差大于所述预设异常阈值，则判断所述电机是否出现异常堵转；若确定所述电机出现异常堵转，则输出报警信息，其中，所述报警信息用于指示所述电机出现异常堵转。

Description

一种基站天线的电调方法及设备

技术领域

本发明涉及基站天线技术领域，特别涉及一种基站天线的电调方法及设备。

背景技术

基站电调天线的下倾角是天线工作中一个很重要的技术参数，移动信号覆盖的角度、强度和面积等参数将随着天线的下倾角的变化而变化。通常，天线的下倾角需要根据天线的实际工作场景进行调节。调节天线的下倾角实际上是通过控制电机运转，进而带动天线的移相器由起始位置移动到目标位置来实现的。而电机在运转过程中可能会发生异常情况，一种情况是电机异常堵转，电机在根据获取到的移相器行程，将移相器由当前位置移动到目标位置的过程中，由于天线行程杆上出现卡点导致电机不能运行到目标位置；另一种是电机抖动，电机在运转过程中碰到行程杆上的绝对堵转点，如行程杆起点或者终点，如果此时控制系统不能及时发现绝对堵转点而停止电机运转，所述电机就会在作用力与反作用力的条件下发生抖动现象。

在电机输出功率不变的情况下，电机运行速度与输出力矩一一对应并且成反比关系，电机运行速度越大，输出力矩越小。现有技术中，天线出现电调异常(异常堵转或电机抖动)的原因是：判定电机堵转的条件是基于电机输出力矩是固定值。根据力矩与速度的对应关系，所以产生电调异常原因也可以理解为：判定电机堵转的条件是基于电机输出速度为固定值产生的。但是实际中，运转电机输出力矩值和速度值不会一成不变。如果优先考虑电机抖动，电机运行在低速高力矩条件下，期望设置判堵条件的预设阈值尽可能小，但是对于异常堵转来说，就较容易满足较小的预设阈值判堵条件，从而出现误判的情况，使得电机发生误停止。相反，如果优先考虑异常堵转，电机运行在高速低力矩条件下，期望设置判堵条件的预设阈值尽可能大，但是对于电机抖动来说，就难满足较大的预设阈值判堵条件，导致即使电机抖动也没有停止电机运转。

可见，现有技术在解决天线电调异常时，要么没有及时停止电机，要么使得电机发生误停止，基站天线电调异常的概率较高。

发明内容

本发明实施例提供一种基站天线的电调方法及设备，用于降低基站天线电调异常的概率。

第一方面，提供了一种基站天线的电调方法，该方法包括：

确定所述电机在行程杆上的行程误差，其中，所述行程误差为所述电机在行程杆上的理想行程与所述电机在行程杆上的实际行程之间的差值；

将所述行程误差与预设异常阈值进行比较，其中，所述预设异常阈值为与电机运转的当前速度相匹配的异常阈值，当所述行程误差大于所述异常阈值，则指示基站天线出现电调异常，所述电调异常包括电机堵转；

若确定所述行程误差大于所述预设异常阈值，则判断所述电机是否出现异常堵转；

若确定所述电机出现异常堵转，则输出报警信息，其中，所述报警信息用于指示所述电机出现异常堵转。

本发明实施例提供的基站天线的电调方法，考虑到随着电机运转的速度变化，与电机速度相匹配的异常阈值也发生了变化，所以本发明实施例将行程误差与电机运转的当前速度相匹配的异常阈值进行比较，这样不管是电机刚启动速度较低，还是电机在运转过程的速度较高，行程误差都是与电机运转的当前速度相匹配的异常阈值进行比较，相较于通过固定的异常阈值来确定电机抖动或者异常堵转更为准确，以尽量避免因为误判电调异常而导致对电机的误停止，即减少电机发生误停止的概率。只有在行程误差大于预设异常阈值时，才会停止电机运转，此时判断电机是异常堵转还是正常堵转，如果是异常堵转，则输出报警信息，以提示电机出现异常堵转。通过所述方法可以降低了基站天线电调异常的概率。同理的，当发生正常堵转时，由于采用了所述判堵方法，也不会发生电机异常抖动，也降低了基站天线电调异常发生的概率。

可选的，在将所述行程误差与预设异常阈值进行比较之前，还包括：

控制所述电机在所述行程杆上运动，直到所述电机通过预先设置在所述行程杆上的堵转点，记录所述电机当前的速度及对应的异常值；

控制所述电机在所述行程杆上运动，直到所述电机与行程杆的两个端点发生碰撞并产生了N次电机抖动，记录所述电机当前的速度及对应的异常值；其中，所述电机在所述激励信号的作用下进行运转，N为正整数；

根据所述电机当前的速度与对应的异常值、预设的最小电机速度与对应的异常值，及预设的最大电机速度与对应的异常值，确定所述电机运转过程中电机的速度与异常值的对应关系；

根据所述对应关系及所述电机运转的当前速度，确定所述预设异常阈值。

这种可选的方式描述了确定与电机运转的当前速度相匹配的异常阈值的一种方式。本发明实施例通过根据电机当前的速度与对应的异常值、预设的最小电机速度与对应的异常值，及预设的最大电机速度与对应的异常值，确定电机运转过程中电机的速度与异常值的对应关系，从而可以确定电机运转的当前速度相匹配的异常阈值。

可选的，确定所述电机在行程杆上的行程误差，包括：

确定所述电机接收的激励信号的计数值，及所述电机在激励信号作用下产生的反馈信号计数值，其中，所述激励信号的计数值用于指示所述电机在行程杆上的理想行程，所述反馈信号的计数值用于指示与所述电机在行程杆上的实际行程；

对所述反馈信号的计数值进行处理，使得处理后的反馈信号的计数值与所述激励信号的计数值处于同一量纲；

根据所述激励信号的计数值与处理后的反馈信号的计数值之差确定所述电机在行程杆上的行程误差。

这种可选的方式描述了如何确定电机在行程杆上的行程误差。本发明实施例通过反馈机制实现确定电机在行车杆上的行程误差，电机在激励信号的作用下进行运转，同时产生同步的反馈信号，理想情况下如果电机在行程杆上运动无误差，那么激励信号计数值应该是反馈信号的计数值整数倍，所以通过激励信号计数值和反馈信号的计数值之间的关系可以确定电机在行程杆上的行程误差。

可选的，对所述反馈信号的计数值进行处理，包括：

确定反馈比例系数，所述反馈比例系数用于指示所述电机转动一圈需要的激励信号的脉冲个数；

确定所述激励信号的初始偏移量；

根据所述反馈比例系数及所述初始偏移量，通过如下公式将所述反馈信号的计数值处理成与所述激励信号的计数值处于同一量纲的计数值：

k(m-1)+b；

其中，k为所述反馈比例系数，m为反馈信号的计数值，b为激励信号的初始偏移量。

这种可选的方式描述了实现将反馈信号的计数值转化成与激励信号的计数值处于同一量纲的一种转化算法。

可选的，确定所述激励信号的初始偏移量，包括：

所述电机从启动时刻开始到接收第一个反馈信号为止，采集此时间段内所述电机接收到的激励信号脉冲；

统计采集的脉冲个数；

将统计的个数确定为所述激励信号的初始偏移量。

这种可选的方式描述了如何确定激励信号的初始偏移量，由于每次电机启动时，安装于电机转子上的磁钢与安装于电机定子上的反馈信号传感器相对位置不固定，接收到的激励信号初始偏移量可能并不相同，所以本发明实施例中优选地以电机启动时刻到第一个反馈信号产生时刻，这个时间段内激励信号的脉冲个数为激励信号的初始偏移量。

第二方面，提供了一种基站天线的电调设备，该设备包括：

确定单元，用于确定所述电机在行程杆上的行程误差，其中，所述行程误差为所述电机在行程杆上的理想行程与所述电机在行程杆上的实际行程之间的差值；

比较单元，用于将所述行程误差与预设异常阈值进行比较，其中，所述预设异常阈值为与电机运转的当前速度相匹配的异常阈值，当所述行程误差大于所述异常阈值，则指示基站天线出现电调异常，所述电调异常包括电机堵转；

判断单元，用于若确定所述行程误差大于所述预设异常阈值，则判断所述电机是否出现异常堵转；

输出单元，用于若确定所述电机出现异常堵转，则输出报警信息，其中，所述报警信息用于指示所述电机出现异常堵转。

可选的，所述确定单元，还用于：

在将所述行程误差与预设异常阈值进行比较之前，控制所述电机在所述行程杆上运动，直到所述电机被卡在预先设置在所述行程杆上的堵转点，记录所述电机当前的速度及对应的异常值；

控制所述电机在所述行程杆上运动，直到所述电机与行程杆的两个端点发生碰撞并产生了N次电机抖动，记录所述电机当前的速度及对应的异常值；其中，所述电机在所述激励信号的作用下进行运转，N为正整数；

根据所述电机当前的速度与对应的异常值、预设的最小电机速度与对应的异常值，及预设的最大电机速度与对应的异常值，确定所述电机运转过程中电机的速度与异常值的对应关系；

根据所述对应关系及所述电机运转的当前速度，确定所述预设异常阈值。可选的，所述确定单元具体用于：

确定所述电机接收的激励信号的计数值，及所述电机在激励信号作用下产生的反馈信号计数值，其中，所述激励信号的计数值用于指示所述电机在行程杆上的理想行程，所述反馈信号的计数值用于指示与所述电机在行程杆上的实际行程；

对所述反馈信号的计数值进行处理，使得处理后的反馈信号的计数值与所述激励信号的计数值处于同一量纲；

根据所述激励信号的计数值与处理后的反馈信号的计数值之差确定所述电机在行程杆上的行程误差。

可选的，所述确定单元具体用于：

确定反馈比例系数，所述反馈比例系数用于指示所述电机转动一圈需要的激励信号的脉冲个数；

确定所述激励信号的初始偏移量；

根据所述反馈比例系数及所述初始偏移量通过如下公式将所述反馈信号的计数值处理成与所述激励信号的计数值处于同一量纲的计数值：

k(m-1)+b；

其中，k为所述反馈比例系数，m为反馈信号的计数值，b为激励信号的初始偏移量。

可选的，所述确定单元具体用于：

所述电机从启动时刻开始到接收第一个反馈信号为止，采集此时间段内所述电机接收到的激励信号脉冲；

统计采集的脉冲的个数；

将统计的个数确定为所述激励信号的初始偏移量。

本发明实施例提供的降低基站天线电调异常设备的技术效果可以参见上述第一方面的各个实现方式的技术效果，此处不再赘述。

第三方面，提供一种基站天线的电调设备，该设备包括：

至少一个处理器，以及

与所述至少一个处理器连接的存储器；

其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述至少一个处理器通过执行所述存储器存储的指令实现如第一方面任一项所述的方法。

本发明实施例提供的基站天线的电调设备的技术效果可以参见上述第一方面的各个实现方式的技术效果，此处不再赘述。

第四方面，提供一种计算机存储介质，其上存储有软件控制程序，所述软件控制程序被处理器执行时实现如第一方面任一项所述的方法。

本发明实施例提供的基站天线的电调方法，考虑到随着电机运转的速度变化，与电机速度相匹配的异常阈值也发生了变化，所以本发明实施例将行程误差与电机运转的当前速度相匹配的异常阈值进行比较，这样不管是电机刚启动速度较低，还是电机在运转过程的速度较高，行程误差都是与电机运转的当前速度相匹配的异常阈值进行比较，相较于通过固定的异常阈值来判定电机堵转更为准确，以尽量避免因为误判导致出现电调异常。过早判定电机堵转会导致对电机的误停止，过晚判定堵转会导致电机出现抖动情况。只有在行程误差大于预设异常阈值时，才会停止电机运转，此时判断电机是否是异常堵转，如果是异常堵转，则输出报警信息，以提示电机出现异常堵转，从而降低了基站天线电调异常的概率。同理的，当发生正常堵转时，由于采用了所述判堵方法，也不会发生电机异常抖动，也降低了基站天线电调异常发生的概率。

附图说明

图1是本发明实施例提供的基站天线电调系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的反馈信号发生单元的一种结构示意图；

图3为本发明实施例提供的基站天线的电调方法的流程示意图；

图4-1为本发明实施例提供的霍尔传感器与磁钢相对位置的一种关系图；

图4-2为本发明实施例提供的霍尔传感器与磁钢相对位置的一种关系图；

图4-3本发明实施例提供的对应图4-1时霍尔信号输出的反馈信号的电平变化示意图；

图4-4为本发明实施例提供的对应图4-2时霍尔信号输出的反馈信号的电平变化示意图；

图5为本发明实施例提供的应用于确定电调系统的P＝f(x)曲线图；

图6为本发明实施例提供的应用于确定电调系统的P＝f(x)曲线图；

图7为本发明实施例提供的基站天线的电调方法的一种流程示意图；

图8为本发明实施例提供的基站天线的电调设备的一种结构示意图；

图9为本发明实施例提供的基站天线的电调设备的一种结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，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。

电机堵转是指运行电机在受到外部阻力时，导致电机运行失步的状态，当电调系统确认电机失步时，可以控制电机停止运行。电机堵转包括正常堵转和异常堵转。正常堵转是指电机运行时遇到行程杆上的绝对堵转点(如起点或终点)将遭遇无穷大阻力，导致电机堵转的现象。一般地，在天线行程校准时，既可能发生异常堵转又可能发生正常堵转，而在倾角调整时遇到的堵转通常是异常堵转。在天线行程校准过程中，当电机发生堵转时，如果此时电调系统确定天线行程跟预设行程不相等，则判定为异常堵转，否则为正常堵转。

现有技术中，天线出现电调异常(包含异常堵转和电机抖动)的原因是：判定电机堵转的条件是基于电机输出力矩是固定值。在电机输出功率不变的情况下，电机输出力矩和电机运行速度是一一对应并且成反比关系，因此产生电调异常原因也可以理解为：判定电机堵转的条件是基于电机输出速度为固定值。如果优先考虑电机抖动，电机运行在低速高力矩条件下，期望设置判堵条件的预设阈值尽可能小，但是对于异常堵转来说，就较容易满足较小的预设阈值判堵条件，从而出现误判的情况，使得电机发生误停止。相反，如果优先考虑异常堵转，电机运行在高速低力矩条件下，期望设置判堵条件的预设阈值尽可能大，但是对于电机抖动来说，就难满足较大的预设阈值判堵条件，导致即使电机抖动也没有停止电机运转。

鉴于此，本发明实施例提供的基站天线的电调方法，考虑到电机运转过程中速度可能变化的情况，当电机运转的速度发生变化时，与电机速度相对应的异常阈值也发生了变化。如果按照固定的异常阈值来检测电机堵转，则容易产生电机抖动或者异常堵转，导致出现电调异常的概率较大。所以本发明实施例将行程误差与电机运转的当前速度相匹配的异常阈值进行比较，这样不管是电机刚启动速度较低输出力矩较大，还是电机处在运转速度较高输出力矩较小时，行程误差都是与电机运转的当前速度相匹配的异常阈值进行比较，相较于通过固定的异常阈值来检测电调异常更为准确，以避免因为误判导致对电机的误停止或判断不及时导致的电机抖动问题。

下面结合说明书附图介绍本发明实施例提供的技术方案。

请参见图1，本发明实施例提供了一种基站天线的电调系统，该电调系统应用于调节基站天线的电下倾角。该电调系统包括中央控制器101和执行机构102。其中，执行机构102用于驱动基站天线，本发明实施例中，执行机构102是步进电机。中央控制器101可以用于驱动执行机构102即步进电机运转。执行机构102在中央控制器101的控制下驱动基站天线的移相器向目标位置移动，实现基站天线倾角的调整。

本发明实施例中的中央控制器101包括激励信号发生单元，激励信号发生单元通过激励信号传输通道104用于向执行机构102输出激励信号，激励信号为脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)信号。执行机构102接收到中央控制器101输出的激励信号，根据接收的激励信号进行运转，并产生同步的反馈信号，通过与执行机构102连接的反馈信号发生单元103产生，并通过反馈信号传输通道105发送给中央控制器101。

在图2中给出了反馈信号发生单元103的一种结构示意图。如图2所示，本发明实施例中，反馈信号发生单元103可以通过hall(霍尔)信号发生器实现，反馈信号是hall脉冲信号。具体地，反馈信号发生单元103包括hall传感器201、与电机的转子固定连接的转盘203、对称分布在转盘203上的两个磁钢202以及通信接口端子204。其中，hall传感器201作为hall反馈信号的产生部件，转盘203承载磁钢202，与电机转子固定连接，实现与电机同步运转。hall传感器201的接线柱204为hall反馈信号的传输提供固定接口。如图2所示的反馈信号发生单元103，当电机运转时，转盘203同步跟随电机转子一起运转，当转盘203上的磁钢202靠近hall传感器201时，hall传感器201就能发出反馈信号。当然，反馈信号发生单元103也可能通过其他可能的信号发生器实现，本发明实施例对反馈信号发生单元103不作限制。

由于反馈信号是电机接收到激励信号后同步反馈的，对于特定的控制系统来说，理想状态下，激励信号的脉冲个数与反馈信号的脉冲个数的比值是固定不变的，也即如果激励信号的脉冲个数与反馈信号的脉冲个数的比值发生变化，那么电机在运转过程中可能出现失步的情况。因此，中央控制器101利用其发送的激励信号和接收到的反馈信号进行比较，以此来判断执行机构102所处的运动状态，最终确定执行机构102运转是否发生异常。为描述方便，下文中，执行机构102统一用步进电机来指代。

请参见图3，下面结合图1和图2对本发明实施例提供的基站天线的电调方法进行详细说明。如图3所示的电调方法可以适用如图1所示的系统，通过中央控制器101执行。

在步骤S301中，中央控制器101可以确定电机在行程杆上的行程误差，其中，行程误差为电机在行程杆上的理想行程与电机在行程杆上的实际行程之间的差值。

通常，基站天线电调堵转表现在电机在行程杆上的行程出现了偏差，例如，电机在激励信号的作用下进行运转，如果不出现堵转的话，那么电机在行程杆上的行程是确定的，与激励信号的脉冲个数是对应的理论行程，本发明实施例中，将理论行程称为理想行程。而如果基站天线电调堵转，那么电机在行程杆上的实际行程就会出现误差，不会达到理想行程。因此，本发明实施例可以根据行程误差确定电机是否出现堵转。本发明实施例将电机在行程杆上的理想行程与电机在行程杆上的实际行程之间的差值称为电机在行程杆上的行程误差。如果电机在行程杆上的行程误差大于一个预设异常阈值，那么可以确定基站天线出现电调堵转。

本发明实施例中的电机在激励信号的作用下进行运转，同时产生同步的反馈信号。其中，激励信号的计数值可以用于指示电机在行程杆上的理想行程，反馈信号的计数值可以用于指示与电机在行程杆上的实际行程。如果电机在形成杆上无误差，那么激励信号计数值应该是反馈信号的计数值的固定倍数，所以通过激励信号计数值和反馈信号的计数值之间的关系可以确定电机在行程杆上的行程误差。

本发明实施例在确定电机在行程杆上的行程误差时，可以确定电机接收的激励信号的计数值，以及电机针对激励信号所产生的反馈信号计数值，再对激励信号的计数值和反馈信号的计数值进行比较，从而判断激励信号计数值是否是反馈信号的计数值的固定倍数。而由于反馈信号的计数值与激励信号的计数值可能不处于同一量纲，因此，在比较反馈信号的计数值与激励信号的计数值之前，需要对反馈信号的计数值进行处理，使得处理后的反馈信号的计数值与激励信号的计数值处于同一量纲。

具体地，本发明实施例可以确定反馈比例系数和激励信号的初始偏移量，其中，反馈比例系数用于指示电机转动一圈需要的激励信号的脉冲个数。根据反馈比例系数及初始偏移量将反馈信号的计数值处理成与激励信号的计数值处于同一量纲的计数值，从而根据激励信号的计数值与处理后的反馈信号的计数值之差确定电机在行程杆上的行程误差。

为了便于理解，下面以举例的方式说明如何根据激励信号的计数值和反馈信号的计数值确定电机在行程杆上的行程误差。

在一段时间内，假设中央控制器101发送激励信号计数值为n，而电机反馈的反馈信号计数值为m。在理想状态下，也就是电机在行程杆上没有发生异常，即电机同步，则有n＝km，其中k反馈比例系数，k的值由基站天线电调控制反馈系统决定。而如果n≠km，则可以认为电机失步，一般发生在电机出现堵转的情况。在实际工作条件下，基站天线电调控制反馈系统中，反馈信号发生单元103中输出反馈信号的hall传感器201与触发源相对位置不固定，即电机启动时磁钢202距离hall传感器201的位置不固定，导致中央控制器101在接收到第一个hall反馈信号时，反馈信号发生单元103发出的PWM脉冲的个数并不相同。例如，请参见图4-1，图4-1示出了一种磁钢202与hall传感器201的相对位置示意图，如果采用反馈信号的下降沿计数的方式来记录反馈信号的计数值，那么，反馈信号输出电平变化如图4-3所示，电机从0时刻开始启动，接收到第一个反馈信号是在t1时刻，那么0时刻到t1时刻之间，激励信号的初始偏移量就是中央控制器101所发出的PWM脉冲的个数。又例如，请参见图4-2，图4-2示出了另一种磁钢202与hall传感器201的相对位置示意图，如果采用反馈信号的下降沿计数的方式来记录反馈信号的计数值，那么，反馈信号输出电平变化如图4-4所示，电机从0时刻开始启动，接收到第一个反馈信号是在t2时刻，那么0时刻到t2时刻之间，激励信号的初始偏移量就是中央控制器101所发出的PWM脉冲的个数，显然跟图4-3所示的PWM脉冲的个数并不相等。所以激励信号可能存在初始偏移量，因此，电机在行程杆上的实际行程也要考虑到由于激励信号的初始偏移量造成的误差。

本发明实施例考虑到反馈比例系数和激励信号的初始偏移量，可以通过公式(1)将反馈信号的计数值处理成和激励信号的计数值处于同一量纲。

k(m-1)+b (1)

其中，k为反馈比例系数，m为反馈信号的计数值，b为激励信号的初始偏移量。下面介绍如何确定k和b的值。

假设图1所示的系统中电机为某一型号的步进电机，其步进角为deg°，也就是在一个激励信号PWM脉冲周期内，电机转动deg°，那么电机转动一圈需要360/deg个PWM脉冲周期。在中央控制器101上还包括激励信号转换器，其用于将激励信号进行分频，假设分频系数为λ，则电机转动一圈需要360*λ/deg个PWM脉冲周期。而从图2中可以看出，电机转子转动一圈将产生2个反馈信号，那么k＝360*λ/(2*deg)。例如，步进电机deg为18°，分频系数λ为4，则电机转动一圈需要中央控制器101发送360*4/2*18＝40个激励信号，即比例系数k＝360*λ/(2*deg)＝40。

现结合图4-1、图4-2、图4-3和图4-4来说明公式(1)中激励信号初始偏移量b值的确定。

从图4-3和图4-4可以看出激励信号的初始偏移量由于hall传感器201和触发源的相对位置不同，所以激励信号的初始偏移量不是固定不变的。本发明实施例可以通过记录中央控制器101所发出的PWM脉冲的个数来确定激励信号的初始偏移量。具体地，本发明实施例可以采集所述电机从启动时刻开始到接收第一个反馈信号为止，此时间段内所述电机接收到激励信号的脉冲，并统计采集的脉冲的个数，所统计的脉冲个数就是激励信号的初始偏移量。

中央控制器101可以将激励信号的计数值和处理后的反馈信号的计数值之间的差值确定为电机在行程杆上的行程误差，如公式(2)所示：

y＝n-[k(m-1)+b] (2)

其中，y为电机在行程杆上的行程误差，n为激励信号的计数值，k为反馈比例系数，m为反馈信号的计数值，b为激励信号的初始偏移量。

本发明实施例确定了电机在行程杆的行程误差之后，在步骤S302中，可以将该行程误差与预设异常阈值P进行比较，从而确定基站天线是否出现堵转。该预设异常阈值为与电机运转的当前速度相匹配的异常阈值，当行程误差大于异常阈值时，则指示基站天线出现电调异常，电调异常包括电机异常堵转和/或电机抖动，此时系统可以停止电机运转。

下面介绍本发明实施例如何确定预设异常阈值P的取值。

通常，电机在刚启动时刻，电机处于低速高力矩状态，若此时电机刚好碰到基站天线的移相器行程杆的起点或者终点，就有可能发生电机抖动，电机抖动是由于判堵条件难于达到不能及时停止电机运转而造成的一种现象。为使电机及时停止运转避免出现电机抖动的情况发生，此时所述异常阈值P期望尽可能的小，设为Pmin。相反，若电机已经启动并加速完成，电机处于高速低力矩状态，若此时在行程杆上遇到一个卡点，为使电机通过此卡点，防止中央控制器101发出指示异常堵转的报警，异常阈值P期望尽可能的取大，设为Pmax。

现有技术中，P值是固定值，如果优先考虑解决电机抖动，那么异常阈值P期望是Pmin，对于异常堵转来说，就较容易满足判断条件，从而认为电机出现异常堵转，出现误判的情况，使得电机发生误停止。相反，如果优先考虑解决异常堵转，那么异常阈值P期望是Pmax，那么对于电机抖动来说，就难满足判堵条件，导致即使电机抖动也没有停止电机运转。

鉴于此，本发明实施例可以设P的取值区间为[Pmin，Pmax]。当电机运转的速度最小，力矩最大的时，P取值为Pmin，当电机运转的速度最大，力矩最小的时，P取值为Pmax。而当电机运转的速度处于最小和最大之间，对应的P也处于Pmin和Pmax之间，根据与电机运转的当前速度匹配的异常阈值来判堵，可以降低基站天线电调异常发生的概率。

因此，本发明实施例在将行程误差和预设异常阈值进行比较之前，可以确定与电机运转的当前速度相匹配的异常值，即确定电机运转的速度与异常值的对应关系。具体地，本发明实施例可以用电机运转的速度来表征P的取值。假设P的取值为一个跟电机运转速度v有关的函数，则有：

P＝f(v) (3)

当行程误差y大于预设异常阈值P时，中央控制器101停止电机运转，此时电机发生堵转。其中，当电机运转的速度值v最小时，P的取值期望为Pmin，反之，当v值最大时，P的取值期望为Pmax，即当电机运转的速度v的取值为[Vmin,Vmax]时，P的取值对应为[Pmin，Pmax]。在此条件下，本发明实施例可以降低基站天线电调异常发生的概率。

进一步地，在电机输出功率不变的情况下，电机运转的速度与输出力矩一一对应并且成反比关系，电机运行速度越大，输出力矩越小。因此，P＝f(v)关系曲线等同于P＝f(M)关系曲线，即预设异常阈值P可以用电机输出力矩M来表征。可能的实施方式中，由于电机运转的当前速度v或者电机输出力矩M在软件程序设计时不好表达，所以需要找到一个能在程序设计中能准确表述电机速度v的中间变量。本发明实施例中，电机接收的激励信号是由中央控制器101中的定时器产生的。当图1所示的系统开始工作后，定时器会自动装载一个程序指定的计数值，然后此计数值按照中央控制器101的时钟频率开始倒计数，当该计数值为0时，中央控制器101就会发出一个激励信号。可见激励信号发送频率的高低跟中央控制器101中相关定时器装载的计数值有关，当计数值越小，激励信号发送频率就越高，反之，当计数值越大，激励信号发送频率就越低。本发明实施例中将计数值理解为激励信号的发送频率相关量用x表示。而电机实际运转的速度v跟激励信号发送的频率有关，激励信号发送的频率越高，电机运转的速度也就越快，反之，激励信号发送的频率越低，电机运转的速度也就越慢。可见，中央控制器101中的定时器计数值，即激励信号的发送频率相关量x与电机运转的速度v成反比关系，异常阈值P也可以用公式(4)表示：

P＝f(x) (4)

当x的值越小时，电机运转的速度越快，异常阈值P的取值尽可能大，为Pmax。而当x的值越大时，电机运转的速度越慢，异常阈值P的取值尽可能小，为Pmin。因此，本发明实施例可以通过与电机运转速度相关联的激励信号发送频率相关量来衡量电机运转的速度，确定了激励信号的发送频率相关量与异常阈值P的对应关系，也就确定了电机运转的速度与异常阈值的对应关系，从而可以确定与电机运转的当前速度相匹配的异常阈值，方便实现。因此在本实施例中可以将P＝f(v)和P＝f(M)关系曲线统一转换为P＝f(x)关系曲线。

对于特定的基站天线电调系统有唯一对应的P＝f(x)曲线。电机在激励信号的作用下进行运转，在所述行程杆上预设一个临时堵转点(堵转点具有普遍性)，控制所述电机在所述行程杆上运动，并控制异常值由小增大，直到所述电机刚好通过预设堵转点时，记录所述电机当前的速度(具体实施中可以用激励信号发送频率相关量x来表示速度)及对应的异常值，此时的异常值就是在当前速度下系统所对应的最小值。用同样的方法测出在不同速度(v∈[Vmin,Vmax])条件下的最小值。如图5所示，A0、B0、C0、D0和E0点是在不同发送频率相关量条件下测得的相应异常值，将这些点拟合就可以得到P＝f₀(x)曲线，此时可以将此曲线称为异常阈值下限曲线，对应的A0、B0、C0、D0和E0点称为在相应速度下的异常阈值下限点。在所述行程杆上预设一个绝对堵转点(如行程杆两个端点)，控制所述电机在所述行程杆上运动，并控制异常阈值由小增大，直到所述电机碰到绝对堵转点时，并发生N次，例如3次的电机抖动时，记录电机当前的速度及对应的异常值，此时的异常阈值就是在当前速度下系统所对应的最大值。如图5所示，A1、B1、C1、D1和E1点是在不同发送频率相关量条件下测得的相应异常值，将这些点拟合起来可以得到P＝f₁(x)曲线，可以将此曲线称为异常值上限曲线，对应的A1、B1、C1、D1和E1点称为在相应速度下的异常值上限点。本发明实施例可以根据在对应速度条件下的上限异常值，即保证不会发生明显电机抖动的异常值；及其对应速度条件下的下限异常值，即保证不会发生异常堵转的异常值，确定预设异常阈值。在本发明实施例根据同一速度下的上限异常值和下限异常值确定预设异常阈值，例如，本发明实施例可以将同一速度下的上限异常值和下限异常值连接成直线，并将此直线分成3等分，根据实测经验将目标点定位在距离下限阈值的2/3等分处。

如图5所示，A、B、C、D和E点就是最佳目标点，其中，

而A、B、C、D和E点拟合形成的曲线可以是P＝f(x)曲线。其中，A点对应了电机运转的最大速度Vmax，对应的电机激励信号发送频率相关量x为最小值，E点对应了电机运转的最小速度Vmin，对应的电机激励信号发送频率相关量x为最大值。

进一步地，采用图5所示确定P＝f(x)曲线的方法，在特定电调控制系统中进行可靠性测试。如图6所示，经过系统可靠性测试得到A点坐标为(23700，50)，B点坐标为(55000，20)，C点坐标为(40000,29)，D点坐标为(32000，37)，通过数学的方法拟合得到P＝f(x)的函数曲线，P＝f(x)的对应关系式如公式(5)所示：

P＝3.0*10⁶*x^-1.09 (5)

而公式(5)可以指示与激励信号的发送频率相关量x相匹配的异常阈值，本发明实施例确定了公式(5)，可以进一步判断电机是否会出现电机堵转。

至此，在所述实施例中，对应所述特定电调控制系统的比例系数k，激励信号初始偏移量b以及反映P值变化规律的函数f(x)都已经确定，当电机运转时，中央控制器101可以获得反馈信号的计数值m和激励信号计数值n，那么可以通过判断电机是否堵转的充要条件，即公式(6)来确定电机是否出现堵转：

[n-(κ(m-1)+b)]-f(x)>0 (6)

在本发明实施例中，对应所述特定电调控制系统的比例系数k＝40、一次电机启动时测得激励信号初始偏移量b＝10，那么可得电机判堵条件为公式(7)：

[n-(40(m-1)+10)]-3.0*10⁶*x^-1.09>0 (7)

具体实施中，在电机运行时只需实时监测变量n和m的变化，并将两个变量值带入到公式(7)中进行计算，就可以得到一个计算结果，然后在根据计算结果做下一步的处理。至此，本发明实施例要执行步骤S302所需变量已经完全知道，可以确保所述步骤准确实施。

本发明实施例在执行步骤S303中，当公式(7)成立时，则中央控制器101若确定行程误差大于预设异常阈值，那么可以判定电机出现堵转，此时首先停止电机运转，接着判断电机是否出现异常堵转。在步骤S304中，中央控制器101若确定电机出现异常堵转，则输出报警信息，以提示系统维护人员电机出现异常堵转现象。如果中央控制器101确定电机是正常堵转，则正常执行剩余电调控制流程，不影响基站天线的正常工作。

请参见图7，下面结合图1和图6来介绍本发明实施例判断基站天线电调异常的流程。

在步骤S701中，电机刚启动时，中央控制器101收到第一个反馈信号，此时中央控制器101执行步骤S702记录电机运转的当前速度，例如记录发送了10个PWM脉冲的激励信号，即b＝10。电机刚启动时刻，运转速度最小，电机力矩最大，假设对应的x＝55000最大，处于图6中的D点。此时中央控制器101执行步骤S703，计算判断基站天线堵转的条件，即P＝f(x)和y＝[n-(κ(m-1)+b)]，由于此时激励信号发送频率相关量x＝55000,将其带入式(5)可得P＝3.0*10⁶*x^-1.09＝20，假如此时中央控制器101记录到n＝111、m＝3，则y＝[111-(40*(3-1)+10)]＝21；继而执行步骤S704，确定判断条件是否满足，由于y＞P，则满足判断基站天线堵转的条件，此时中央控制器101可以执行步骤S705控制电机停止运转，紧接着执行步骤S706判断此时电机堵转是否是异常堵转，如果确定是，则执行步骤S708输出报警信息，用于提示工作人员基站天线电调发生异常堵转。假设步骤S706判断为非异常堵转，则直接执行步骤S708结束系统判堵流程，继续执行其他程序流程。同样的，电机经过加速阶段到达最大速度后，在嵌入式软件中对应的速度变量x＝23700最小，处于图6中的A点，此时按照图(7)中步骤S703，计算判断基站天线堵转的条件，即P＝f(x)和y＝[n-(κ(m-1)+b)]，由于此时激励信号发送频率相关量x＝23700,将其带入式(5)可得P＝3.0*10⁶*x^-1.09＝50，假如此时中央控制器101记录到n＝111、m＝3，则y＝[4061-(40*(101-1)+10)]＝51；继而执行步骤S704，确定判断条件是否满足，由于y＞P，则满足判断基站天线堵转的条件，此时中央控制器101可以执行步骤S705控制电机停止运转，紧接着执行步骤S706判断此时电机堵转是否是异常堵转，如果确定是，则执行步骤S708输出报警信息，用于提示工作人员基站天线电调发生异常堵转。假设步骤S706判断为非异常堵转，则直接执行步骤S708结束系统判堵流程，继续执行其他程序流程。

综上可知，本发明实施例提供的基站天线的电调方法，将判断电机堵转的异常阈值设定为跟电机当前运转速度相匹配的阈值，在确定满足堵转条件时就停止电机运转，不满足条件时电机将继续运转直到抵达目标位置为止。这种灵活的自适应堵转检测方法极大降低了运行电机发生电调异常的概率，同时也降低了天线厂商的运营维护成本。

下面结合说明书附图介绍本发明实施例提供的设备。

请参见图8，基于同一发明构思，本发明实施例提供一种降低基站天线电调异常发生概率的设备，该确定设备可以是中央控制器，包括第一确定单元801、比较单元802、判断单元803和输出单元804。第一确定单元801用于支持中央控制器执行图3中的步骤S301。比较单元802用于支持中央控制器执行图3中的步骤S302。判断单元803用于支持中央控制器执行图3中的步骤S303。输出单元804用于支持中央控制器执行图3中的步骤S304。其中，上述方法实施例涉及的各步骤的所有相关内容均可以援引到对应功能模块的功能描述，在此不再赘述。

在使用集成单元的情况下，请参见图9，基于同一发明构思，本发明一实施例提供一种基站天线电调异常的确定设备，该基站天线电调异常的确定设备可以是终端设备，可以包括：至少一个处理器901，处理器901用于执行存储器中存储的计算机程序时实现本发明实施例提供的如图3所示的基站天线的电调方法的步骤。

可选的，处理器901具体可以是中央处理器、特定应用集成电路(英文：Application Specific Integrated Circuit，简称：ASIC)，可以是一个或多个用于控制程序执行的集成电路。

可选的，该基站天线电调异常的确定设备还包括与至少一个处理器连接的存储器902，存储器902可以包括只读存储器(英文：Read Only Memory，简称：ROM)、随机存取存储器(英文：Random Access Memory，简称：RAM)和磁盘存储器。存储器902用于存储处理器901运行时所需的数据，即存储有可被至少一个处理器901执行的指令，至少一个处理器901通过执行存储器902存储的指令，执行如图所示的方法。其中，存储器902的数量为一个或多个。其中，存储器902在图9中一并示出，但需要知道的是存储器902不是必选的功能模块，因此在图9中以虚线示出。

其中，第一确定单元801、比较单元802、判断单元803和输出单元804所对应的实体设备均可以是前述的处理器901。该基站天线电调异常的确定设备可以用于执行图3所示的实施例所提供的方法。因此关于该设备中各功能模块所能够实现的功能，可参考图3所示的实施例中的相应描述，不多赘述。

本发明实施例还提供一种计算机存储介质，其中，计算机存储介质存储有计算机指令，当计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行如图3所述的方法。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：通用串行总线闪存盘(Universal Serial Bus flash disk)、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (12)

1.一种基站天线的电调方法，其特征在于，包括：

确定电机在行程杆上的行程误差，其中，所述行程误差为所述电机在行程杆上的理想行程与所述电机在行程杆上的实际行程之间的差值；

将所述行程误差与预设异常阈值进行比较，其中，所述预设异常阈值为与电机运转的当前速度相匹配的异常阈值，当所述行程误差大于所述预设异常阈值，则指示基站天线出现电调异常，所述电调异常包括电机堵转；

若确定所述行程误差大于所述预设异常阈值，则确定所述电机出现所述电机堵转；

停止所述电机运转，并判断所述电机是否出现异常堵转；

若确定所述电机出现异常堵转，则输出报警信息，其中，所述报警信息用于指示所述电机出现异常堵转。

2.根据权利要求l所述的一种基站天线的电调方法，其特征在于，在将所述电机行程误差与预设异常阈值进行比较之前，还包括：

控制所述电机在所述行程杆上运动，直到所述电机通过预先设置在所述行程杆上的堵转点，记录所述电机当前的速度及对应的异常值；

控制所述电机在所述行程杆上运动，直到所述电机与行程杆的两个端点发生碰撞并产生了N次电机抖动，记录所述电机当前的速度及对应的异常值；其中，所述电机在激励信号的作用下进行运转，N为正整数；

根据所述电机当前的速度与对应的异常值、预设的最小电机速度与对应的异常值，及预设的最大电机速度与对应的异常值，确定所述电机运转过程中电机的速度与异常值的对应关系；

根据所述对应关系及所述电机运转的当前速度，确定所述预设异常阈值。

3.根据权利要求l或2所述的一种基站天线的电调方法，其特征在于，确定所述电机在行程杆上的行程误差，包括：

确定所述电机接收的激励信号的计数值，及所述电机在所述激励信号作用下产生的反馈信号计数值，其中，所述激励信号的计数值用于指示所述电机在行程杆上的理想行程，所述反馈信号的计数值用于指示所述电机在行程杆上的实际行程；

对所述反馈信号的计数值进行处理，使得处理后的反馈信号的计数值与所述激励信号的计数值处于同一量纲；

根据所述激励信号的计数值与处理后的反馈信号的计数值之差确定所述电机在行程杆上的行程误差。

4.根据权利要求3所述的一种基站天线的电调方法，其特征在于，对所述反馈信号的计数值进行处理，包括：

确定反馈比例系数，所述反馈比例系数用于指示所述电机转动一圈需要的激励信号的脉冲个数；

确定所述激励信号的初始偏移量；

根据所述反馈比例系数及所述初始偏移量，通过如下公式将所述反馈信号的计数值处理成与所述激励信号的计数值处于同一量纲的计数值：

k(m-1)+b；

其中，k为所述反馈比例系数，m为反馈信号的计数值，b为激励信号的初始偏移量。

5.根据权利要求4所述的一种基站天线的电调方法，其特征在于，确定所述激励信号的初始偏移量，包括：

所述电机从启动时刻开始到接收第一个反馈信号为止，采集此时间段内所述电机接收到的激励信号脉冲；

统计采集的脉冲个数；

将统计的个数确定为所述激励信号的初始偏移量。

6.一种基站天线的电调设备，其特征在于，包括：

确定单元，用于确定电机在行程杆上的行程误差，其中，所述行程误差为所述电机在行程杆上的理想行程与所述电机在行程杆上的实际行程之间的差值；

比较单元，用于将所述行程误差与预设异常阈值进行比较，其中，所述预设异常阈值为与电机运转的当前速度相匹配的异常阈值，当所述行程误差大于所述异常阈值，则指示基站天线出现电调异常，所述电调异常包括电机堵转；

判断单元，用于若确定所述行程误差大于所述预设异常阈值，则确定所述电机出现所述电机堵转；停止所述电机运转，并判断所述电机是否出现异常堵转；

输出单元，用于若确定所述电机出现异常堵转，则输出报警信息，其中，所述报警信息用于指示所述电机出现异常堵转。

7.根据权利要求6所述的一种基站天线的电调设备，其特征在于，所述确定单元，还用于：

在将所述行程误差与预设异常阈值进行比较之前，控制所述电机在所述行程杆上运动，直到所述电机通过预先设置在所述行程杆上的堵转点，记录所述电机当前的速度及对应的异常值；

控制所述电机在所述行程杆上运动，直到所述电机与行程杆的两个端点发生碰撞并产生了N次电机抖动，记录所述电机当前的速度及对应的异常值；其中，所述电机在激励信号的作用下进行运转，N为正整数；

根据所述电机当前的速度与对应的异常值、预设的最小电机速度与对应的异常值，及预设的最大电机速度与对应的异常值，确定所述电机运转过程中电机的速度与异常值的对应关系；

根据所述对应关系及所述电机运转的当前速度，确定所述预设异常阈值。

8.根据权利要求6或7所述的一种基站天线的电调设备，其特征在于，所述确定单元具体用于：

确定所述电机接收的激励信号的计数值，及所述电机在所述激励信号作用下产生的反馈信号计数值，其中，所述激励信号的计数值用于指示所述电机在行程杆上的理想行程，所述反馈信号的计数值用于指示所述电机在行程杆上的实际行程；

对所述反馈信号的计数值进行处理，使得处理后的反馈信号的计数值与所述激励信号的计数值处于同一量纲；

根据所述激励信号的计数值与处理后的反馈信号的计数值之差确定所述电机在行程杆上的行程误差。

9.根据权利要求8所述的一种基站天线的电调设备，其特征在于，所述确定单元具体用于：

确定反馈比例系数，所述反馈比例系数用于指示所述电机转动一圈需要的激励信号的脉冲个数；

确定所述激励信号的初始偏移量；

根据所述反馈比例系数及所述初始偏移量通过如下公式将所述反馈信号的计数值处理成与所述激励信号的计数值处于同一量纲的计数值：

k(m-1)+b；

其中，k为所述反馈比例系数，m为反馈信号的计数值，b为激励信号的初始偏移量。

10.根据权利要求9所述的一种基站天线的电调设备，其特征在于，所述确定单元具体用于：

所述电机从启动时刻开始到接收第一个反馈信号为止，采集此时间段内所述电机接收到的激励信号脉冲；

统计采集的脉冲个数；

将统计的个数确定为所述激励信号的初始偏移量。

11.一种基站天线的电调设备，其特征在于，包括：

至少一个处理器，以及

与所述至少一个处理器连接的存储器；

其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述至少一个处理器通过执行所述存储器存储的指令实现如权利要求1-5任一项所述的方法。

12.一种计算机存储介质，其上存储有软件控制程序，其特征在于，所述软件控制程序被处理器执行时实现如权利要求1-5任一项所述的方法。

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