CN109366424A - 电动工具的控制方法、控制装置及电动工具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电动工具的控制方法、控制装置以及电动工具，其中电动工具包括电机和由电机旋转驱动的输出轴，所述输出轴用于输出旋转扭矩来驱动一工作头在一工件上工作，所述控制方法包括：获取电动工具运行过程中的表征输出轴负载的参数；根据所述参数计算所述参数的X阶导数；根据复合平均算法计算所述X阶导数的平均值，所述复合平均算法包括至少两种平均算法的组合；根据所述X阶导数的平均值计算所述参数的X+1阶导数；根据所述X+1阶导数中断所述电动工具的扭矩输出，所述X≧1。

Description

电动工具的控制方法、控制装置及电动工具

技术领域

本发明涉及一种电动工具的控制方法。

本发明还涉及一种执行上述控制方法的控制装置。

本发明还涉及一种包括上述控制装置的电动工具。

背景技术

目前，多数电动工具具备根据工况进行智能控制的功能，例如手持电钻，现有的手持电钻通常同时具备两种功能，第一是利用电力驱动电机实现钻孔的功能，第二是利用电力驱动电机实现装配紧固件的功能。对于装配紧固件的功能，电动工具内部的处理器会根据被驱动的紧固件的位置实现自动停机操作，使得在紧固件恰好到达与预设位置时能否自动停机，避免操作者需要手动干预。

实际使用过程中，紧固件所穿透的材料种类较多，并且存在人为操作存差异等不确定因素，由此使得电机的实际工况比较复杂，现有技术公开的技术方案并不能准确地适应不同工况，在不同工况下均能在预设的位置准确停机，进而会降低自动紧固操作的效率。

发明内容

本发明要解决的现有技术中的电动工具控制方案的误判率较高的缺陷。

有鉴于此，本发明提供一种电动工具的控制方法，包括：获取电动工具运行过程中的表征输出轴负载的参数；根据复合平均算法计算表征输出轴负载的参数的平均值，所述复合平均算法包括至少两种平均算法的组合；根据所述表征输出轴负载的参数的平均值计算电流的斜率值；根据所述斜率值中断所述电动工具的扭矩输出。

可选的，所述复合平均算法为算术平均算法与滑动平均算法的组合。

可选的，所述根据复合平均算法计算表征输出轴负载的参数的平均值的步骤，包括：运用算术平均算法计算表征输出轴负载的参数的平均参数；运用滑动平均算法计算平均参数的平均值。

可选的，所述运用滑动平均算法计算平均参数的平均值的步骤具体为，运用滑动平均算法迭代N次计算平均参数的平均值，N≥2，迭代的具体操作为将前一次平均运算的结果作为下一次平均运算的数据源。

可选的，根据所述表征输出轴负载的参数的平均值计算表征输出轴负载的参数的斜率值的步骤，包括：确定相邻两个表征输出轴负载的参数的平均值所对应的时间点；利用相邻两个表征输出轴负载的参数的平均值的差值与对应的时间点的差值相除的方法计算表征输出轴负载的参数的斜率值。

可选的，根据所述表征输出轴负载的参数的平均值计算表征输出轴负载的参数的斜率值的步骤，包括：确定相邻两个表征输出轴负载的参数的平均值所对应的时间点；利用相邻两个表征输出轴负载的参数的平均值的差值与对应的时间点的差值相除的方法计算表征输出轴负载的参数的一次斜率值；运用平均算法计算所述一次斜率值的平均斜率值。

可选的，所述平均算法为进行一次算术平均运算。

可选的，所述根据所述表征输出轴负载的参数的斜率值中断电动工具的扭矩输出的步骤，包括：根据所述电动工具的负载大小确定斜率阈值和触发条件；将计算出的N个相邻的所述表征输出轴负载的参数的斜率值分别与所述斜率阈值进行比较；判断比较结果是否符合所述触发条件，并当所述比较结果符合所述触发条件时，中断所述电动工具的扭矩输出。

可选的，当电动工具的负载大于第一负载时，所述斜率阈值为第一斜率阈值；当电动工具的负载小于第一负载时，所述斜率阈值为第二斜率阈值，所述第二斜率阈值小于第一斜率阈值。

可选的，当电动工具的负载大于第一负载时，所述触发条件为在所述N个连续的时间点计算出的所述表征输出轴负载的参数的斜率值均大于所述第一斜率阈值。

可选的，当电动工具的负载小于第一负载时，所述触发条件为在所述N个连续的时间点中的前M个时间点计算出的所述表征输出轴负载的参数的斜率值均大于所述第二斜率阈值，且后N-M个时间点计算出的所述表征输出轴负载的参数的斜率值至少部分小于所述第二斜率阈值。

可选的，所述斜率阈值包括至少3种不同的斜率阈值，至少部分不同的斜率阈值所对应的触发条件不相同。

相应地，本发明还提供一种电动工具的控制装置，包括：获取单元，用于获取电动工具运行过程中的表征输出轴负载的参数；平均参数计算单元，用于根据复合平均算法计算表征输出轴负载的参数的平均值，所述复合平均算法包括至少两种平均算法的组合；斜率值计算单元，用于根据所述表征输出轴负载的参数的平均值计算电流的斜率值；执行单元，用于根据所述斜率值中断所述电动工具的扭矩输出。

可选的，所述复合平均算法为算术平均算法与滑动平均算法的组合。

可选的，所述平均参数计算单元，包括：算术平均计算单元，用于运用算术平均算法计算表征输出轴负载的参数的平均参数；滑动平均计算单元，用于运用滑动平均算法计算平均参数的平均值。

可选的，所述运用滑动平均算法计算平均参数的平均值的步骤具体为，运用滑动平均算法迭代N次计算平均参数的平均值，N≥2，迭代的具体操作为将前一次平均运算的结果作为下一次平均运算的数据源。

可选的，所述斜率值计算单元，包括：时间确定单元，用于确定相邻两个表征输出轴负载的参数的平均值所对应的时间点；差分计算单元，用于利用相邻两个表征输出轴负载的参数的平均值的差值与对应的时间点的差值相除的方法计算表征输出轴负载的参数的斜率值。

可选的，所述斜率值计算单元，包括：时间确定单元，用于确定相邻两个表征输出轴负载的参数的平均值所对应的时间点；差分计算单元，用于利用相邻两个表征输出轴负载的参数的平均值的差值与对应的时间点的差值相除的方法计算表征输出轴负载的参数的一次斜率值；平均斜率值计算单元，用于运用平均算法计算所述一次斜率值的平均斜率值。

可选的，所述平均算法为进行一次算术平均运算。

可选的，所述执行单元，包括：执行条件设置单元，用于根据所述电动工具的负载大小确定斜率阈值和触发条件；斜率比对单元，用于将计算出的N个相邻的所述表征输出轴负载的参数的斜率值分别与所述斜率阈值进行比较；判定单元，用于判断比较结果是否符合所述触发条件，并当所述比较结果符合所述触发条件时，中断所述电动工具的扭矩输出。

可选的，当电动工具的负载大于第一负载时，所述斜率阈值为第一斜率阈值；当电动工具的负载小于第一负载时，所述斜率阈值为第二斜率阈值，所述第二斜率阈值小于第一斜率阈值。

可选的，当电动工具的负载大于第一负载时，所述触发条件为在所述N个连续的时间点计算出的所述表征输出轴负载的参数的斜率值均大于所述第一斜率阈值。

可选的，当电动工具的负载小于第一负载时，所述触发条件为在所述N个连续的时间点中的前M个时间点计算出的所述表征输出轴负载的参数的斜率值均大于所述第二斜率阈值，且后N-M个时间点计算出的所述表征输出轴负载的参数的斜率值至少部分小于所述第二斜率阈值。

可选的，所述斜率阈值包括至少3种不同的斜率阈值，至少部分不同的斜率阈值所对应的触发条件不相同。

本发明还提供一种电动工具，包括电机以及输出轴，所述电机用于驱动所述输出轴运动；还包括：参数采集单元，用于在电机运行过程中采集表征输出轴负载的参数；以及上述电动工具的控制装置。

可选的，所述电动工具还包括：模式设置装置，用于设置所述电机的工作模式；所述控制装置在预定工作模式下对所述电机进行控制。

可选的，所述工作模式至少包括钻孔模式和螺丝批模式，其中所述螺丝批模式作为所述预定工作模式。

可选的，所述模式设置装置，包括：按键单元，用于接收用户操作；模式选择单元，用于根据所述用户操作设置所述电机的工作模式。

根据本发明实施例提供的电动工具的电机控制方法及装置，通过复合平均算法计算电流的平均值，并根据多个平均电流值计算斜率值，由此计算出的斜率值能够更准确地反映出电机的实际工况，后续以此斜率值作为扭矩输出控制的判断依据，能够降低停机控制误判率，并由此可以提高电动工具的自动紧固操作的效率。

根据本发明实施例提供的电动工具，其中的电流信号采集电路可实时采集电机的运行电流，其控制装置通过复合平均算法计算电流的平均值，并根据多个平均电流值计算斜率值，由此计算出的斜率值能够更准确地反映出电机的实际工况，后续以此斜率值作为电机扭矩输出控制的判断依据，能够降低停机控制误判率，并由此可以提高自动紧固操作的效率。

本发明还提供一种电动工具的控制方法，包括以下步骤：获取电动工具运行过程中的表征输出轴负载的参数；根据所述参数计算所述参数的X阶导数；根据复合平均算法计算所述X阶导数的平均值，所述复合平均算法包括至少两种平均算法的组合；根据所述X阶导数的平均值计算所述参数的X+1阶导数；根据所述X+1阶导数中断所述电动工具的扭矩输出，所述X≧1。

可选的，所述根据所述参数计算所述参数的X阶导数的步骤包括：根据复合平均算法获得所述参数的平均值，根据所述参数的平均值计算所述参数的X阶导数，所述复合平均算法包括至少两种平均算法的组合。

可选的，所述根据复合平均算法计算所述参数的平均值的步骤，包括：运用算术平均算法计算所述参数的平均参数；运用滑动平均算法计算所述平均参数的平均值。

可选的，所述X＝1，根据所述参数的平均值计算所述参数的X阶导数的步骤包括：确定相邻两个参数的平均值所对应的时间点；利用相邻两个参数的平均值的差值与对应的时间点的差值相除的方法计算表征输出轴负载的参数的一次X阶导数；运用平均算法计算所述一次X阶导数的平均值。

可选的，所述根据复合平均算法计算所述X阶导数的平均值的步骤，包括：运用算术平均算法计算所述X阶导数的平均导数；运用滑动平均算法计算所述平均导数的平均值。

可选的，所述运用滑动平均算法计算平均导数的平均值的步骤具体为，运用滑动平均算法迭代N次计算平均导数的平均值，N≥2，迭代的具体操作为将前一次平均运算的结果作为下一次平均运算的数据源。

可选的，根据所述X阶导数的平均值计算X+1阶导数的步骤，包括：确定相邻两个X阶导数的平均值所对应的时间点；利用相邻两个X阶导数的平均值的差值与对应的时间点的差值相除的方法计算X+1阶导数。

可选的，根据所述X阶导数计算X+1阶导数的步骤，包括：确定相邻两个X阶导数的平均值所对应的时间点；利用相邻两个X阶导数的平均值的差值与对应的时间点的差值相除的方法计算表征输出轴负载的参数的一次X+1阶导数；运用平均算法计算所述一次X+1阶导数的平均值。

可选的，所述平均算法为进行一次算术平均运算。

可选的，所述根据所述X+1阶导数中断电动工具的扭矩输出的步骤，包括：根据所述电动工具的负载大小确定高阶导数阈值和触发条件；将计算出的N个相邻的所述X+1阶导数分别与所述高阶导数阈值进行比较；判断比较结果是否符合所述触发条件，并当所述比较结果符合所述触发条件时，中断所述电动工具的扭矩输出。

可选的，当电动工具的负载大于第一负载时，所述高阶导数阈值为第一高阶导数阈值；当电动工具的负载小于第一负载时，所述高阶导数阈值为第二高阶导数阈值，所述第二高阶导数阈值小于第一高阶导数阈值。

可选的，当电动工具的负载大于第一负载时，所述触发条件为所述N个连续的时间点上的所述X+1阶导数均大于所述第一高阶导数阈值。

可选的，当电动工具的负载小于第一负载时，所述触发条件为所述N个连续的时间点中的前M个时间点上的所述X+1阶导数均大于所述第二高阶导数阈值，且后N-M个时间点上的所述X+1阶导数至少部分小于所述第二高阶导数阈值。

可选的，所述高阶导数阈值包括至少3种不同的高阶导数阈值，至少部分不同的高阶导数阈值所对应的触发条件不相同。

本发明还提供一种电动工具的控制装置，所述控制装置执行前述的控制方法。

本发明还提供一种电动工具，包括电机以及输出轴，所述电机用于驱动所述输出轴运动，还包括：参数采集单元，用于在电机运行过程中采集表征输出轴负载的参数；以及前述的电动工具的控制装置。

可选的，所述电动工具还包括：模式设置装置，用于设置所述电机的工作模式；所述控制装置在预定工作模式下对所述电机进行控制。

可选的，所述工作模式至少包括钻孔模式和螺丝批模式，所述预定工作模式为螺丝批模式。

可选的，所述模式设置装置，包括：按键单元，用于接收用户操作；模式选择单元，用于根据所述用户操作设置所述电机的工作模式。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，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为本发明第一发明构思下的第一较佳实施例提供的电动工具的控制方法的流程图；

图2为本发明第一发明构思下的第二较佳实施例提供的电动工具的控制方法的流程图；

图3为本发明第一发明构思下的一个实施例提供的一种优选的计算斜率值的流程图；

图4为本发明第一发明构思下的一个实施例提供的电动工具的控制装置的结构示意图；

图5为本发明第一发明构思下的一个实施例提供的电动工具的电路结构示意图；

图6为本发明第一发明构思下的一个实施例提供的电动工具的外形结构主视图；

图7为本发明第一发明构思下的一个实施例提供的电动工具的外形结构俯视图；

图8为本发明第二发明构思下的一个实施例提供的电动工具的控制装置的结构示意图；

图9为本发明第二发明构思下的第一较佳实施例提供的电动工具的控制方法的流程图；

图10为本发明第二发明构思下的第二较佳实施例提供的电动工具的控制方法的流程图；

图11为本发明第二发明构思下的一个实施例提供的一种优选的计算X+1阶导数值的流程图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

以下，首先结合图1-7，针对本发明第一发明构思进行详细阐述。

本发明第一发明构思下的实施例提供了一种电动工具的电机控制方法，该方法可以由电动工具中的处理器执行，如图1所示为该控制方法的第一较佳实施例。本实施例中，该电机控制方法包括如下步骤：

S1，获取电动工具运行过程中的电流值。除电流之外，也可以获取电压值、功率值等，任何能够表征输出轴负载的参数都是可行的。以电流值为例，利用电流采集电路，可以在电动工具的电机运转到某一时刻可采集到n个运行电流值I₁…I_n，然后由处理器获取上述电流值。另外，由于电机刚启动时存在涌流现象，因此本方案所获取的运行电流值应当是避开涌流后采集的电流值，例如采集电路可以等待一定时间以避开涌流，然后开始采集电流值，并发送至处理器进行后续运算。

S2，根据复合平均算法计算电流的平均值，其中的复合平均算法包括至少两种平均算法的组合。平均算法包括多种，例如算数平均算法、滑动平均算法、几何平均算法、加权平均算法等，本发明可以采用多种平均算法中的任意2种相结合计算平均值，例如首先利用某一种算法计算平均值，然后采用另一种算法基于前一算法的计算结果再次计算平均值，以此类推可以进行至少2次平均计算。为了提高计算效率，本实施例优选采用算术平均算法与滑动平均算法的组合作为上述复合平均算法。

上述计算过程中采纳的电流值个数、计算出的平均电流值的个数和平均计算次数可以根据需要以及处理器和存储器的运算能力和数据存储能力进行设定。

S3，根据所述电流的平均值计算电流的斜率值。即根据多个平均电流值计算多个斜率值K₁…K_n，计算斜率的方式有多种，例如线性回归法、差分法都是可行的。为了方便后续判定，在此还可以将计算出的斜率值放大预定倍数。

S4，根据所述电流的斜率值中断所述电动工具的扭矩输出。可以经过实验测量紧固件达到预期位置时的斜率值等数据，并根据将实验数据确定中断扭矩输出的条件，例如根据实验数据设定阈值范围，或者设定斜率值的变化趋势。当斜率值达到设定的阈值范围或者变化趋势符合预定变化趋势时，控制电机停止输出扭矩。扭矩可以以一种或多种不同方式被中断，包括但不限于中断到电机的功率、降低到电机的功率、有效制动电机或促动设置在电机和输出心轴之间的机械离合器。在一个示例性实施例中，扭矩通过制动电机被中断，由此将紧固件设置在期望位置。

根据本发明实施例提供的电动工具的电机控制方法，通过复合平均算法计算电流的平均值，并根据多个平均电流值计算斜率值，由此计算出的斜率值能够更准确地反映出电机的实际工况，后续以此斜率值作为扭矩输出控制的判断依据，能够降低停机控制误判率，并由此可以提高自动紧固操作的效率。

图2示出了第一发明构思下的第二种较佳的电动工具的控制方法的流程图。本实施例与第一较佳实施例的区别在于，在本实施例中，与第一较佳实施例的步骤S2对应的步骤可以进一步包括如下步骤：

S21，运用算术平均算法计算电流I的平均电流假设在一定时间内采集到n个运行过程中的实际电流值I₁…I_n，若以每3个值计算一个平均值，则能够得到若干算术平均值……、 若以每5个值计算一个平均值，则能够得到若干算术平均值 ……、

S22，运用滑动平均算法计算平均电流的平均值。即基于算术平均计算的结果进行滑动平均计算，假设以每3个平均电流进行一次滑动计算，则可以得到若干滑动平均值……、假设以每5个平均电流进行一次滑动计算，则可以得到若干滑动平均值 ……、在本发明的其他实施方式中，也可以先运用滑动平均算法计算平均电流，然后再运用算术平均算法计算平均电流的平均值，即本发明实施例不对步骤S21和步骤S22的执行顺序进行限定。

依次按照算数平均和滑动平均计算出的平均电流值能够更准确地反映出电机的实际工况，为后续停机控制提供更加可靠的数据。

进一步地，为了提高电流值的可信度，上述步骤S22中可以进行多次滑动平均计算，即运用滑动平均算法迭代N次计算平均电流的平均值，N≥2，迭代的具体操作为将前一次平均运算的结果作为下一次平均运算的数据源。

具体地，上述步骤S22中得到的是第一次滑动平均计算得到的结果，然后依赖此结果进行下一次迭代计算，即可得到第二次欢动平均电流值……、同理，在此基础上还能够进行第三次滑动平均计算得到 ……、实际采取的迭代次数可以结合实际电流的波动情况和运算成本来考虑，在本实施例中N＝3，即进行3次迭代得到最终所需的平均电流值

若N取值为2，则进行2次迭代计算即可，即将作为最终结果。

本实施例与第一较佳实施例的区别还在于，在本实施例中，与第一较佳实施例的步骤S3对应的步骤可以进一步包括如下步骤：

S31，确定相邻两个电流的平均值所对应的时间点，从而确定计算两个相邻的平均电流值之间经过的时间t，

S32，利用相邻两个电流的平均值的差值与对应的时间点的差值相除的方法计算电流的斜率值。即斜率值t为计算与之间的时间。

更优选地，斜率值也可以采用均值算法进行计算，图3示出了另一种优选的计算斜率值的流程图，即上述与第一较佳实施例的步骤S3对应的步骤还可以包括如下子步骤：

S’31，确定相邻两个电流的平均值所对应的时间点；

S’32，利用相邻两个电流的平均值的差值与对应的时间点的差值相除的方法计算电流的一次斜率值。步骤S’31和S’32与上述步骤S31和S32相同，经过一段时间，可以计算出多个斜率值k₁…k_n。

S’33，运用平均算法计算所述一次斜率值的平均斜率值。例如以每5个值计算一个平均值，则又如以每3个值计算一个平均值，则

上述优选方案利用多个时间点计算出的斜率值进行平均运算得到最终所需的斜率值，此平均斜率值更接近实际工况，能够提高后续停机控制操作的准确性。为了提高运算效率，在上述计算平均斜率值的过程中，本实施例优选为进行一次算术平均运算。

本实施例中，与第一较佳实施例的步骤S4对应的步骤可以包括如下子步骤：

S41，根据所述电动工具的负载大小确定斜率阈值和触发条件，其中的负载可以是电机当前的功率值或者电流值或其他反应输出轴负载参数的值，或者是上述步骤中计算出的电流值。例如步骤S21或步骤S22计算出的某一时刻的平均电流值为则可以根据确定一个斜率阈值，具体可以通过查表方式进行确定，即预设一个斜率阈值对照表，其中不同的平均电流值范围对应不同的斜率阈值，由此则可以根据实际工况确定一个最合适的斜率阈值，使后续修改计数器数值时的准确度更高，更接近实际工况，并由此进一步提高停机控制的效率。

本实施例中的触发条件是与斜率值相关的条件。本领域技术人员可以理解，电动工具的触发条件通常不是简单一次的阈值比较结果，而是连续多次的一系列比较结果。并且对于不同的工况，触发条件也是不同的。因此在本领域中，触发条件有多种，与斜率阈值相似地，触发条件也是可以根据当前负载情况确定的。

进一步地，当电动工具的负载大于第一负载时，确定斜率阈值为第一斜率阈值；当电动工具的负载小于第一负载时，确定斜率阈值为第二斜率阈值，其中第二斜率阈值小于第一斜率阈值。即负载较大时，斜率阈值较大；负载较小时，斜率阈值较小。

更进一步地，当电动工具的负载大于第一负载时，所述触发条件为在所述N个连续的时间点计算出的所述电流的斜率值均大于所述第一斜率阈值。例如在ims、(i+25)ms、(i+75)ms、(i+100)ms这5个时间点计算出的斜率值均大于斜率阈值，则中断输出扭矩。

当电动工具的负载小于第一负载时，所述触发条件为在所述N个连续的时间点中的前M个时间点计算出的所述电流的斜率值均大于所述第二斜率阈值，且后N-M个时间点计算出的所述电流的斜率值至少部分小于所述第二斜率阈值。例如在ims、(i+25)ms、(i+75)ms这3个时间点计算出的斜率值均大于斜率阈值，且(i+100)ms、(i+125)ms这2个时间点计算出的斜率值均小于斜率阈值，则中断输出扭矩。

上述优选方案针对不同的工况设定不同的斜率阈值和停机触发条件，以适应不同的工作环境，并由此提高自动控制操作的准确度和效率。

斜率阈值优选为包括至少3种不同的斜率阈值，且至少部分不同的斜率阈值所对应的触发条件不相同，例如有3个不同的斜率阈值K_x、K_y、K_z其中K_x可以对应第一触发条件，而K_y和K_z对应第二触发条件。更为优选的，根据不同的工况设定3至9种不同的斜率阈值。当根据负载的大小，设置9种不同的斜率阈值K₁～K₉时，其中K₁和K₂对应相同的触发条件，K₃～K₅对应相同的触发条件，K₆，K₇,K₈，K₉分别对应不同的触发条件。当然，也可能是其他对应关系，在此不再一一列举。

S42，将计算出的N个相邻的所述电流的斜率值分别与所述斜率阈值进行比较。例如在电机开始运行后的第ims计算出的(i+25)ms时(i+50)ms时(i+75)ms时(i+100)ms时在ims、(i+25)ms、(i+75)ms、(i+100)ms这5个时间点，分别判断与斜率阈值的关系，通过上述多个可以得知本实施例中计算斜率值的周期是25ms，即每隔25ms计算一次平均斜率值，而在其他的优选方式中，可以根据硬件性能和实际需要设定计算周期，例如10ms、50ms等更短或更长的计算周期都是可行的，本发明不对计算周期进行限定。

S43，判断比较结果是否符合所述触发条件，并当所述比较结果符合所述触发条件时，中断所述电动工具的扭矩输出。在斜率阈值确定后，上述一系列比较中，可能有些时间点的斜率值大于斜率阈值、另一些时间点的斜率值小于斜率阈值，这一系列比较结果能够形成一个斜率与阈值的对比结果变化趋势，如果这一变化趋势符合之前确定的停机条件，则中断扭矩输出。

在一个具体实施例中，可以使用计数器来衡量上述斜率值与阈值的关系的变化趋势。具体地，在将斜率值与阈值比较后，可以根据比较结果对计数器数值进行不同的修改，即增大或减小计数器的值，同时分别记录上述5个时间点时的计数器数值。

假设第ims计算出的时(i+50)ms时(i+75)ms时(i+100)ms时斜率阈值为50，计数器数值初始为0，且修改规则是斜率值大于50时加1、小于50时减1，计数器数值为0时不减，则计数器数值在上述5个时间点时依次为0、1、2、3、4，可以看出计数器的数值在不断增大，由此可以将计数器数值的变化走势作为上述触发条件。

本发明第一发明构思下的另一个实施例还提供了一种电动工具的电机控制装置，如图4所示，该装置包括：

获取单元21，用于获取电动工具运行过程中的表征输出轴负载的参数，该参数可以是电流值；

平均参数计算单元22，用于根据复合平均算法计算电流的平均值，所述复合平均算法包括至少两种平均算法的组合；

斜率值计算单元23，用于根据所述电流的平均值计算电流的斜率值；

执行单元24，用于根据所述电流的斜率值中断所述电动工具的扭矩输出。

根据本发明实施例提供的电动工具的电机控制装置，通过复合平均算法计算电流的平均值，并根据多个平均电流值计算斜率值，由此计算出的斜率值能够更准确地反映出电机的实际工况，后续以此斜率值作为扭矩输出控制的判断依据，能够降低停机控制误判率，并由此可以提高自动紧固操作的效率。

优选地，上述装置的平均参数计算单元22所采用的复合平均算法为算术平均算法与滑动平均算法的组合。

优选地，所述平均参数计算单元22可以包括：

算术平均计算单元，用于运用算术平均算法计算电流I的平均电流

滑动平均计算单元，用于运用滑动平均算法计算平均电流的平均值。

上述优选方案依次按照算数平均和滑动平均计算出的平均电流值能够更准确地反映出电机的实际工况，为后续停机控制提供更加可靠的数据。

进一步地，为了提高电流值的可信度，所述滑动平均计算单元运用滑动平均算法迭代N次计算平均电流的平均值，N≥2，迭代的具体操作为将前一次平均运算的结果作为下一次平均运算的数据源。

作为一个优选的实施方式，所述斜率值计算单元23可以包括：

时间确定单元，用于确定相邻两个电流的平均值所对应的时间点；

差分计算单元，用于利用相邻两个电流的平均值的差值与对应的时间点的差值相除的方法计算电流的斜率值。

作为另一个优选的实施方式，所述斜率值计算单元23可以包括：

时间确定单元，用于确定相邻两个电流的平均值所对应的时间点；

差分计算单元，用于利用相邻两个电流的平均值的差值与对应的时间点的差值相除的方法计算电流的一次斜率值

平均斜率值计算单元，用于根据多个相邻时间点的一次斜率值，运用平均算法计算所述电流的斜率值。

进一步地，所述平均斜率值计算单元所采用的平均算法优选为为进行一次算术平均运算。

作为另一个优选的实施方式，所述执行单元24可以包括：

执行条件设置单元，用于根据所述电动工具的负载大小确定斜率阈值和触发条件；

斜率比对单元，用于将计算出的N个相邻的所述电流的斜率值分别与所述斜率阈值进行比较；

判定单元，用于判断比较结果是否符合所述触发条件，并当所述比较结果符合所述触发条件时，中断所述电动工具的扭矩输出。

进一步地，当电动工具的负载大于第一负载时，所述斜率阈值为第一斜率阈值；当电动工具的负载小于第一负载时，所述斜率阈值为第二斜率阈值，所述第二斜率阈值小于第一斜率阈值；

当电动工具的负载大于第一负载时，所述触发条件为在所述N个连续的时间点计算出的所述电流的斜率值均大于所述第一斜率阈值。

当电动工具的负载小于第一负载时，所述触发条件为在所述N个连续的时间点中的前M个时间点计算出的所述电流的斜率值均大于所述第二斜率阈值，且后N-M个时间点计算出的所述电流的斜率值至少部分小于所述第二斜率阈值。

优选地，上述斜率阈值包括至少3种不同的斜率阈值，至少部分不同的斜率阈值所对应的触发条件不相同。

本发明第一发明构思下的另一个实施例还提供了一种电动工具，如图5所示该工具包括电机31、钻头32、参数采集单元33和上述实施例提供的电动工具的控制装置34。其中，电机31用于驱动钻头32转动。参数采集单元33用于采集电机31的表征输出轴负载的参数，参加之前的实施例，该参数可以是电流值。电动工具的控制装置34可以获取参数采集单元33采集的电流值，并对电机进行上述实施例中提供的控制操作。

例如当控制装置34对参数采集单元33所采集到的电流值进行如上述实施例中的判断和计算时，确定当前符合中断条件，则控制装置34可以向电机31发出中断扭矩输出的控制指令，使电机31停止运转。

控制装置34可以是中央处理器(CPU，Central Processing Unit)、单片机(Microcontrollers)、可编程门阵列(FPGA，Field－Programmable Gate Array)等器件。上述部件可以设置在如图6和图7所示的电动工具壳体中。

为了避开涌流现象，参数采集单元33可以监测31电机是否处启动，并在电机31启动时等待预定时间后开始连续采集电机31的运行电流值。

根据本发明实施例提供的电动工具，其中的电流信号采集电路可实时采集电机的运行电流，其控制装置通过复合平均算法计算电流的平均值，并根据多个平均电流值计算斜率值，由此计算出的斜率值能够更准确地反映出电机的实际工况，后续以此斜率值作为电机扭矩输出控制的判断依据，能够降低停机控制误判率，并由此可以提高自动紧固操作的效率。

作为一个优选的实施方式，上述电动工具还可包括：

模式设置装置35，用于设置所述电机31的工作模式，且上述控制装置34在预定工作模式下对所述电机进行控制，模式设置装置35可以通过控制装置34设定电机31的工作模式。

进一步地，上述工作模式至少包括钻孔模式和螺丝批模式，并且本实施例将其中的螺丝批模式作为所述预定工作模式。

优选地，所述模式设置装置35可以包括：用于接收用户操作的按键单元351和用于根据所述用户操作设置所述电机的工作模式的模式选择单元。其中，按键单元351可以设置在如图6和图7所示的位置，便于用户进行操作，在本实施例中键单元351有2个按键，分别对应钻孔模式和螺丝批模式；模式选择单元可以设置在壳体内部，2个按键分别可以向模式选择单元发送电信号，模式选择单元根据接收到的电信号向电机31发出模式设置指令设置电机31的工作模式。

以下，结合图8-11，对本发明第二构思下的实施例进行详细阐述。

如图8所示为本发明构思下提供的电动工具的第一较佳实施例。电动工具包括电机31’、工作头32’、参数采集单元33’以及控制装置34’。参数采集单元33’用于采集电机31’的相关参数，以获取表征输出轴负载的参数，如电机的转速、流经电机的电流、电机两端的电压、电机的效率等。当然也可以为通过采集其他参数来获取表征输出轴负载的参数，如输出轴的转速、输出轴的扭力等。这些参数同样适用于第一发明构思下的各实施例。本实施例下，以参数采集单元33’采集的参数为流经电机31’的电流为例，进行详细阐述。电动工具的控制装置34’接收参数采集单元33’传递的电流值，并执行本发明的控制方法，从而在适当的时间点上中断电动工具的扭矩输出，使得电动工具在不同工况下均能在预设的位置准确停机，提高自动紧固操作的效率。

可选的，电动工具还可包括：模式设置装置35’，用于设置电动工具的工作模式。控制装置34’在不同的工作模式下执行的控制方法不同，只有在预定工作模式下才执行本发明提供的控制方法。模式设置装置35’可以通过控制装置34’设定电动工具的工作模式。可选的，工作模式至少包括钻孔模式和螺丝批模式。本实施例中控制装置34’根据模式设置装置35’的信号判断用户设定的模式为螺丝批模式时，执行本发明的控制方法。

在一种可选的实施例中，模式设置装置35’包括：用于接收用户操作的按键单元351和用于根据用户操作设置电动工具的工作模式的模式选择单元。其中，按键单元351可以设置在如图6和图7所示的位置，便于用户进行操作，在本实施例中，按键单元351有2个按键，分别对应钻孔模式和螺丝批模式；模式选择单元可以设置在壳体内部，2个按键分别可以向模式选择单元发送电信号，模式选择单元根据接收到的电信号向控制装置34’发出模式设置指令设置电动工具的工作模式。

以下结合图9至图11对控制装置34’执行的控制方法进行详细阐述。

如图9所示为本发明构思下控制方法的第一较佳实施方式，包括以下步骤：

S100，获取电动工具运行过程中的表征输出轴负载的参数。本实施例中，以电流为例进行介绍，除电流之外，也可以获取电压值、功率值等，任何能够表征输出轴负载的参数都是可行的。利用参数采集单元33’采集电动工具的电机运行过程中的电流值I₁…I_n，并将电流值传递给控制装置34’。另外，由于电机刚启动时存在涌流现象，因此本方案中控制装置34’所获取的运行电流值应当是避开涌流后采集的电流值。例如控制装置34’可以一直接收参数采集单元33’传递的信号，但等待一定时间以后才开始对数据进行处理，以避开涌流。

S200，根据参数计算参数的X阶导数，其中X≧1。计算电流的X阶导数有多种方法，如线性回归法，差值法，分频调幅法等。

以计算一阶导数为例，对线性回归法进行说明。在控制装置34’获取到的电流散布图中，散点数据的最佳拟合线由方程y＝a+bx限定，此处最佳拟合线的斜率可以为确定为b＝(∑xy-(∑x∑y)/n)/(∑x2-(∑x)2/n)，n为数据点的数量，y为电流值，截距忽略不计。基于上述公式获得b，使得di/dt＝b，从而计算出一阶导数。当用此方法计算X阶导数时，将X替换为X-1阶导数即可。

以一阶导数为例，对差值法进行说明。一阶导数表示为di/dt，且di/dt＝(i_n-i_n-1)/(t_n-t_n-1)，即两个相邻时间点上的电流值的差值除以时间点的差值。相邻两个时间点上的电流值可以是实时采集到的数值，也可以是经过计算后的平均值。当用此方法计算X阶导数时，将i替换为X-1阶导数即可。

以一阶导数为例，对分频调幅法进行说明。通过分频调幅求一阶导数的方法与第一发明构思下求斜率的方法相同，在此不做详细阐述，仅简述如下。

步骤1，获取电动工具运行过程中的电流值。步骤2，根据复合平均算法计算电流的平均值。步骤3，根据所述电流的平均值计算电流的斜率值。可选的，根据电流的平均值计算电流的斜率值可以是根据计算得到的原始斜率值，亦即前述实施例中的一次斜率值，还可以是对一次斜率值执行平均算法后得到的平均斜率值。当用此方法计算X阶导数时，将i替换为X-1阶导数即可。

S300，根据复合平均算法计算X阶导数的平均值，其中复合平均算法包括至少两种平均算法的组合。平均算法包括多种，例如算数平均算法、滑动平均算法、几何平均算法、加权平均算法等，本发明可以采用多种平均算法中的任意2种相结合计算平均值，例如首先利用某一种算法计算平均值，然后采用另一种算法基于前一算法的计算结果再次计算平均值，以此类推可以进行至少2次平均计算。为了提高计算效率，本实施例优选采用算术平均算法与滑动平均算法的组合作为上述复合平均算法。

上述计算过程中获取的X阶导数的个数、计算出的X阶导数的平均值的个数和平均计算次数可以根据需要以及处理器和存储器的运算能力和数据存储能力进行设定。

S400，根据X阶导数的平均值计算参数的X+1阶导数。即根据多个X阶导数的平均值计算多个X+1阶导数dⁿ⁺¹i/dt₁…dⁿ⁺¹i/dt_n。计算X+1阶导数的方式有多种，例如线性回归法、差分法都是可行的。为了方便后续判定，在此还可以将计算出的X+1阶导数放大预定倍数。

S500，根据X+1阶导数中断电动工具的扭矩输出。可以经过实验测量紧固件达到预期位置时的X+1阶导数等数据，并根据将实验数据确定中断扭矩输出的条件，例如根据实验数据设定阈值范围，或者设定X+1阶导数的变化趋势。当X+1阶导数达到设定的阈值范围或者变化趋势符合预定变化趋势时，控制电机停止输出扭矩。扭矩可以以一种或多种不同方式被中断，包括但不限于中断到电机的功率、降低到电机的功率、间歇地向电机输出电流、有效制动电机或促动设置在电机和输出心轴之间的机械离合器。在一个示例性实施例中，扭矩通过制动电机被中断，由此将紧固件设置在期望位置。

根据本发明实施例提供的电动工具的控制方法，通过复合平均算法计算得到X阶导数的平均值，并根据多个X阶导数的平均值计算X+1阶导数值，由此计算出的X+1阶导数值能够更准确地反映出电动工具的实际工况，后续以此X+1阶导数值作为扭矩输出控制的判断依据，能够降低中断扭矩输出控制的误判率，并由此可以提高自动紧固操作的效率。

图10示出了本发明构思下的第二种较佳的电动工具的控制方法的流程图。本实施例与本发明构思下的第一较佳实施例的区别在于，在本实施例中，与第一较佳实施例的步骤S200对应的步骤可以进一步包括如下步骤：

S201，根据符合平均算法计算参数的平均值。

S202，根据参数的平均值计算参数的X阶导数。

当X＝1时，步骤S201和S202的具体内容，可参考前述的步骤S2，S3，S21，S22，S31，S32，在此不再详述。当X>1时，同样可参考前述的步骤S2，S3，S21，S22，S31，S32，需要改变的是将参数i替换为X-1阶导数的数值。

在图10所示的实施例中，与第一较佳实施例的步骤S300对应的步骤可以进一步包括如下步骤

S301，运用算术平均算法计算X阶导数dⁿi/dt的平均导数本实施例中，以X＝1进行描述，则dⁿi/dt即为di/dt。当X>1时，将di/dt替换为相应的dⁿi/dt即可实现，在此不做详细描述。假设在一定时间内，根据步骤S200获得n个di/dt₁…di/dt_n。若以每3个值计算一个平均值，则能够得到若干算术平均值 ……、若以每5个值计算一个平均值，则能够得到若干算术平均值 ……、 在此，需要说明的是，作为本步骤的数据源的n个di/dt₁…di/dt_n是由步骤S200获得的。当步骤S200中采用分频调幅法获得di/dt时，该di/dt可以是根据电流计算得到的原始斜率值，亦即前述实施例中的一次斜率值，还可以是对一次斜率值执行平均算法后得到的平均斜率值。

S302，运用滑动平均算法计算平均导数的平均值。即基于算术平均计算的结果进行滑动平均计算，假设以每3个平均导数进行一次滑动计算，则可以得到若干滑动平均值 ……、假设以每5个平均导数进行一次滑动计算，则可以得到若干滑动平均值 ……、 在本发明的其他实施方式中，也可以先运用滑动平均算法计算平均导数，然后再运用算术平均算法计算平均导数的平均值，即本发明实施例不对步骤S301和步骤S302的执行顺序进行限定。

按照算数平均和滑动平均计算出的平均导数能够更准确地反映出电动工具的实际工况，为后续中断扭矩输出的控制提供更加可靠的数据。

进一步地，为了提高X阶导数值的可信度，上述步骤S302中可以进行多次滑动平均计算，即运用滑动平均算法迭代N次计算平均导数的平均值，N≥2，迭代的具体操作为将前一次平均运算的结果作为下一次平均运算的数据源。

具体地，上述步骤S302中得到的是第一次滑动平均计算得到的结果，然后依赖此结果进行下一次迭代计算，即可得到第二次滑动平均导数值 ……、 同理，在此基础上还能够进行第三次滑动平均计算得到 实际采取的迭代次数可以结合实际负载的波动情况和运算成本来考虑，在本实施例中N＝3，即进行3次迭代得到最终所需的平均导数值

若N取值为2，则进行2次迭代计算即可，即将作为最终结果。

图10所示的实施例与本发明构思下的第一较佳实施例的区别还在于，在本实施例中，与第一较佳实施例的步骤S400对应的步骤可以进一步包括如下步骤：

S401，确定相邻两个X阶导数的平均值所对应的时间点，从而确定计算两个相邻的X阶导数的平均值之间经过的时间t。

S402，利用相邻两个X阶导数的平均值的差值与对应的时间点的差值相除的方法计算电流的X+1阶导数。即X+1阶导数 t为计算与之间的时间差。

可选的，如图11所示，X+1阶导数值也可以采用均值算法进行计算，即与上述实施例的步骤S400对应的步骤还可以包括如下子步骤：

S’401，确定相邻两个X阶导数的平均值所对应的时间点；

S’402，利用相邻两个X阶导数的平均值的差值与对应的时间点的差值相除的方法计算电流的一次X+1阶导数值。步骤S’401和S’402与上述步骤S401和S402相同，经过一段时间，可以计算出多个一次X+1阶导数dⁿ⁺¹i/dt₁…dⁿ⁺¹i/dt_n。

S’403，运用平均算法计算一次X+1阶导数的平均值。例如以每5个值计算一个平均值，则又如以每3个值计算一个平均值，则

上述优选方案利用多个时间点计算出的X+1阶导数值进行平均运算得到最终所需的X+1阶导数值，此X+1阶导数的值更接近实际工况，能够提高后续中断电动工具扭矩输出的控制操作的准确性。为了提高运算效率，在上述计算平均X+1阶导数值的过程中，本实施例优选为进行一次算术平均运算。

图10所示的实施例中，与前述实施例的步骤S500对应的步骤可以包括如下子步骤：

S501，根据电动工具的负载大小确定高阶导数阈值和触发条件，其中的负载可以是电机当前的功率值或者电流值或其他反应输出轴负载参数的值，或者是上述步骤中计算出的电流值。例如前述实施例中的步骤S21或步骤S22计算出的某一时刻的平均电流值为则可以根据确定一个高阶导数阈值，具体可以通过查表方式进行确定，即预设一个高阶导数阈值对照表，其中不同的平均电流值范围对应不同的高阶导数阈值，由此则可以根据实际工况确定一个最合适的高阶导数阈值，使后续修改计数器数值时的准确度更高，更接近实际工况，并由此进一步提高中断扭矩输出的控制效率。

本实施例中的触发条件是与高阶导数值相关的条件。本领域技术人员可以理解，电动工具的触发条件通常不是简单一次的阈值比较结果，而是连续多次的一系列比较结果。并且对于不同的工况，触发条件也是不同的。因此在本领域中，触发条件有多种，与高阶导数阈值相似地，触发条件也是可以根据当前负载情况确定的。

进一步地，当电动工具的负载大于第一负载时，确定高阶导数阈值为第一高阶导数阈值；当电动工具的负载小于第一负载时，确定高阶导数阈值为第二高阶导数阈值，其中第二高阶导数阈值小于第一高阶导数阈值。即负载较大时，高阶导数阈值较大；负载较小时，高阶导数阈值较小。

更进一步地，当电动工具的负载大于第一负载时，触发条件为在所述N个连续的时间点上的X+1阶导数值均大于所述第一高阶导数阈值。例如在ims、(i+25)ms、(i+75)ms、(i+100)ms这5个时间点上的X+1阶导数值均大于高阶导数阈值，则中断输出扭矩。

当电动工具的负载小于第一负载时，触发条件为在N个连续的时间点中的前M个时间点上的X+1阶导数值均大于第二高阶导数阈值，且后N-M个时间点计算出的X+1阶导数值至少部分小于第二高阶导数阈值。例如在ims、(i+25)ms、(i+75)ms这3个时间点上的X+1阶导数值均大于高阶导数阈值，且(i+100)ms、(i+125)ms这2个时间点上的X+1阶导数值均小于高阶导数阈值，则中断输出扭矩。

上述优选方案针对不同的工况设定不同的高阶导数阈值和中断扭矩输出的触发条件，以适应不同的工作环境，并由此提高自动控制操作的准确度和效率。

高阶导数阈值优选为包括至少3种不同的高阶导数阈值，且至少部分不同的高阶导数阈值所对应的触发条件不相同，例如有3个不同的高阶导数阈值dⁿ⁺¹i/dt_x、dⁿ⁺¹i/dt_y、d^{n +1}i/dt_z其中dⁿ⁺¹i/dt_x可以对应第一触发条件，而dⁿ⁺¹i/dt_y和dⁿ⁺¹i/dt_z对应第二触发条件。更为优选的，根据不同的工况设定3至9种不同的高阶导数阈值。当根据负载的大小，设置9种不同的高阶导数阈值dⁿ⁺¹i/dt₁～dⁿ⁺¹i/dt₉时，其中dⁿ⁺¹i/dt₁和dⁿ⁺¹i/dt₂对应相同的触发条件，dⁿ⁺¹i/dt₃～dⁿ⁺¹i/dt₅对应相同的触发条件，dⁿ⁺¹i/dt₆，dⁿ⁺¹i/dt₇,dⁿ⁺¹i/dt₈，dⁿ⁺¹i/dt₉分别对应不同的触发条件。当然，也可能是其他对应关系，在此不再一一列举。

S502，将计算出的N个相邻的X+1阶导数值分别与高阶导数阈值进行比较。例如在电机开始运行后的第ims计算出的(i+25)ms时(i+50)ms时(i+75)ms时(i+100)ms时在ims、(i+25)ms、(i+75)ms、(i+100)ms这5个时间点，分别判断与高阶导数阈值的关系，通过上述多个可以得知本实施例中计算X+1阶导数值的周期是25ms，即每隔25ms计算一次X+1阶导数的平均值，而在其他的优选方式中，可以根据硬件性能和实际需要设定计算周期，例如10ms、50ms等更短或更长的计算周期都是可行的，本发明不对计算周期进行限定。

S503，判断比较结果是否符合触发条件，并当所述比较结果符合触发条件时，中断电动工具的扭矩输出。在高阶导数阈值确定后，上述一系列比较中，可能有些时间点的X+1阶导数值大于高阶导数阈值、另一些时间点的X+1阶导数值小于高阶导数阈值，这一系列比较结果能够形成一个X+1阶导数值与阈值的对比结果变化趋势，如果这一变化趋势符合之前确定的触发条件，则中断扭矩输出。

在一个具体实施例中，可以使用计数器来衡量上述X+1阶导数值与阈值的关系的变化趋势。具体地，在将X+1阶导数值与阈值比较后，可以根据比较结果对计数器数值进行不同的修改，即增大或减小计数器的值，同时分别记录上述5个时间点时的计数器数值。

假设第ims计算出的(i+25)ms时(i+50)ms时(i+75)ms时(i+100)ms时高阶导数阈值为50，计数器数值初始为0，且修改规则是X+1阶导数值大于50时加1、小于50时减1，计数器数值为0时不减，则计数器数值在上述5个时间点时依次为0、1、2、3、4，可以看出计数器的数值在不断增大，由此可以将计数器数值的变化走势作为上述触发条件。

本发明还提供第三发明构思下的第一较佳实施例。本实施例中，包括以下步骤：

S100A，获取电动工具运行过程中的参数。具体参考前述实施例的步骤S1.

S200A，根据复合平均算法计算电流的平均值，其中的复合平均算法包括至少两种平均算法的组合。具体参考前述实施例的步骤S2，S21，S22等。

S300A，根据参数的平均值计算参数的一阶导数值。具体参考前述实施例的步骤S3，S31，S32，S’31，S’32，S’33等。

S400A，根据一阶导数值计算二阶导数。根据一阶导数计算二阶导数的方法可以为差值法，或线性回归法。具体参照前述实施例的步骤S200中对相关内容的描述。

S500A，根据二阶导数中断所述电动工具的扭矩输出。

可选的，本实施例中，还可以进一步包括步骤S402A，根据X阶导数计算X+1阶导数。对应的，步骤S500A更改为根据X+1阶导数中断电动工具的扭矩输出。根据X阶导数计算X+1阶导数的方法同S400A，改变在于将步骤S400A中的一阶导数替换为X阶导数，同时将步骤S400A中的二阶导数替换为X+1阶导数。

在前述实施例中，控制方法、控制装置、以及电动工具都是通过获取电动工具运行过程中的电流值来判断当前的电动工具输出轴的负载情况，并根据该负载情况反应的工况进行相应的控制。在其他实施例中，还可以通过获取电动工具运行过程中电机的转速、电机的电压、电源的电压变化、输出轴的扭矩等各种参数来获知当前的电动工具输出轴的负载情况，并根据该负载情况反应的工况进行相应的控制。也就是说，本发明提供的控制方法、控制装置也可以通过获取表征输出轴负载的参数，并根据前述的复合平均算法计算表征输出轴负载的参数的平均值，根据平均值计算斜率值，根据斜率值中断电动工具的扭矩输出，实现本发明的目的。相应的，电动工具设置采集表征输出轴负载的参数的传感器。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

上述以电动螺丝刀为例进行说明，当然，本发明的控制方法也可以应用于其他电动工具，如电钻、电动扳手等。由于这种应用对于本领域的普通技术人员而言，可通过上述实施方式轻易实现，所以申请人在此不再予以赘述。

Claims (19)

1.一种电动工具的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：

获取电动工具运行过程中的表征输出轴负载的参数；

根据所述参数计算所述参数的X阶导数；

根据复合平均算法计算所述X阶导数的平均值，所述复合平均算法包括至少两种平均算法的组合；

根据所述X阶导数的平均值计算所述参数的X+1阶导数；

根据所述X+1阶导数中断所述电动工具的扭矩输出，所述X≧1。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述参数计算所述参数的X阶导数的步骤包括：根据复合平均算法获得所述参数的平均值，根据所述参数的平均值计算所述参数的X阶导数，所述复合平均算法包括至少两种平均算法的组合。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述根据复合平均算法计算所述参数的平均值的步骤，包括：

运用算术平均算法计算所述参数的平均参数；

运用滑动平均算法计算所述平均参数的平均值。

4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述X＝1，根据所述参数的平均值计算所述参数的X阶导数的步骤包括：

确定相邻两个参数的平均值所对应的时间点；

利用相邻两个参数的平均值的差值与对应的时间点的差值相除的方法计算表征输出轴负载的参数的一次X阶导数；

运用平均算法计算所述一次X阶导数的平均值。

5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根据复合平均算法计算所述X阶导数的平均值的步骤，包括：

运用算术平均算法计算所述X阶导数的平均导数；

运用滑动平均算法计算所述平均导数的平均值。

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述运用滑动平均算法计算平均导数的平均值的步骤具体为，运用滑动平均算法迭代N次计算平均导数的平均值，N≥2，迭代的具体操作为将前一次平均运算的结果作为下一次平均运算的数据源。

7.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，根据所述X阶导数的平均值计算X+1阶导数的步骤，包括：

确定相邻两个X阶导数的平均值所对应的时间点；

利用相邻两个X阶导数的平均值的差值与对应的时间点的差值相除的方法计算X+1阶导数。

8.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，根据所述X阶导数计算X+1阶导数的步骤，包括：

确定相邻两个X阶导数的平均值所对应的时间点；

利用相邻两个X阶导数的平均值的差值与对应的时间点的差值相除的方法计算表征输出轴负载的参数的一次X+1阶导数；

运用平均算法计算所述一次X+1阶导数的平均值。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述平均算法为进行一次算术平均运算。

10.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述X+1阶导数中断电动工具的扭矩输出的步骤，包括：

根据所述电动工具的负载大小确定高阶导数阈值和触发条件；

将计算出的N个相邻的所述X+1阶导数分别与所述高阶导数阈值进行比较；

判断比较结果是否符合所述触发条件，并当所述比较结果符合所述触发条件时，中断所述电动工具的扭矩输出。

11.根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于，当电动工具的负载大于第一负载时，所述高阶导数阈值为第一高阶导数阈值；当电动工具的负载小于第一负载时，所述高阶导数阈值为第二高阶导数阈值，所述第二高阶导数阈值小于第一高阶导数阈值。

12.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，当电动工具的负载大于第一负载时，所述触发条件为所述N个连续的时间点上的所述X+1阶导数均大于所述第一高阶导数阈值。

13.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，当电动工具的负载小于第一负载时，所述触发条件为所述N个连续的时间点中的前M个时间点上的所述X+1阶导数均大于所述第二高阶导数阈值，且后N-M个时间点上的所述X+1阶导数至少部分小于所述第二高阶导数阈值。

14.根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于，所述高阶导数阈值包括至少3种不同的高阶导数阈值，至少部分不同的高阶导数阈值所对应的触发条件不相同。

15.一种电动工具的控制装置，其特征在于，所述控制装置执行权利要求1-14所述的控制方法。

16.一种电动工具，包括电机以及输出轴，所述电机用于驱动所述输出轴运动，其特征在于，还包括：

参数采集单元，用于在电机运行过程中采集表征输出轴负载的参数；

权利要求15所述的电动工具的控制装置。

17.根据权利要求16所述的电动工具，其特征在于，所述电动工具还包括：

模式设置装置，用于设置所述电机的工作模式；

所述控制装置在预定工作模式下对所述电机进行控制。

18.根据权利要求17所述的电动工具，其特征在于，所述工作模式至少包括钻孔模式和螺丝批模式，所述预定工作模式为螺丝批模式。

19.根据权利要求18所述的电动工具，其特征在于，所述模式设置装置，包括：

按键单元，用于接收用户操作；

模式选择单元，用于根据所述用户操作设置所述电机的工作模式。