CN109612514A - 一种调速装置控制系统的调速装置校准方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种调速装置控制系统的调速装置校准方法。所述调速装置控制系统的调速装置校准方法包括：所述调速装置控制系统上电后，检测到所述操控装置首次被使用或受磁场干扰后第一次被使用时，进入调速装置校准模式；所述调速装置控制系统分别根据用户操作校准所述调速装置的前进档、空档以及倒档。本发明实施例提供的技术方案，使得水上电动动力设备的操控装置被首次使用或受磁场干扰后第一次被使用时，由于已被校准，其调速装置输出信号与整机系统匹配且与系统配置为一对一映射关系。

Description

一种调速装置控制系统的调速装置校准方法

技术领域

本发明实施例涉及水上电动动力设备的调速装置校准技术，尤其涉及一种调速装置控制系统的调速装置校准方法。

背景技术

随着科技的进步以及生活水平的不断提升，越来越多的人开始使用水上电动动力设备驱动的船进行水上娱乐活动。

水上电动动力设备是以锂电池作为电源，电动机轴伸出端带动螺旋桨或叶轮转动产生推力的船用推进器，用户通过操控装置上的调速装置的操作杆以对水上电动动力设备进行调速。常规水上电动动力设备的操控装置使用电位器检测实现对水上电动动力设备的调速。因为电位器容易被磨损，导致元件失效。另外操控装置要进行防水设计，安装电位器会导致负责的防水设计。为解决上述问题，操控装置使用了磁传感器方案，操控装置的调速装置能够通过磁传感器来检测磁场强度的变化进而控制功率大小。调速装置上设置有调速装置量程，不同角度的磁场对应调速装置量程上的不同值。上述操控装置虽然解决了电位器易被磨损等问题，但其在被首次使用或受磁场干扰后，内部的磁传感器周围的磁场强度发生变化，导致调速装置输入信号与系统配置不匹配，无法正常调速。

发明内容

本发明提供一种调速装置控制系统的调速装置校准方法，以在水上电动动力设备的操控装置被首次使用或受磁场干扰后其调速装置输出信号不会出错且与系统配置为一对一映射关系。

本发明实施例提供了一种调速装置控制系统的调速装置校准方法，所述调速装置控制系统包括分立的操控装置和主机，所述操控装置包括所述调速装置；该校准方法包括：

所述调速装置控制系统上电后，检测到所述操控装置首次被使用或受磁场干扰后第一次被使用时，进入调速装置校准模式；

所述调速装置控制系统分别根据用户操作校准所述调速装置的前进档、空档以及倒档。

本发明实施例提供的技术方案，通过在上电后，检测到操控装置首次被使用或受磁场干扰后第一次被使用时，进入调速装置校准模式，并分别根据用户操作校准调速装置的前进档、空档以及倒档，使得水上电动动力设备的操控装置被首次使用或受磁场干扰后第一次被使用时，由于已被校准，其调速装置输出信号与整机系统匹配且与系统配置为一对一映射关系。

附图说明

为了更加清楚地说明本发明示例性实施例的技术方案，下面对描述实施例中所需要用到的附图做一简单介绍。显然，所介绍的附图只是本发明所要描述的一部分实施例的附图，而不是全部的附图，对于本领域普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图得到其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种调速装置控制系统的调速装置校准方法的流程示意图；

图2是本发明实施例提供的一种调速装置控制系统的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的又一种调速装置控制系统的调速装置校准方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。

图1是本发明实施例提供的一种调速装置控制系统的调速装置校准方法的流程示意图。该调速装置控制系统的调速装置校准方法适用于水上电动动力设备的操控装置被首次使用或受磁场干扰后第一次被使用时的其调速装置的校准。如图1所示，调速装置控制系统的调速装置校准方法具体包括如下：

步骤100、所述调速装置控制系统上电后，检测到所述操控装置首次被使用或受磁场干扰后第一次被使用时，进入调速装置校准模式。

需要说明的是，所述调速装置控制系统上电指的是操控装置和主机上电。示例性的，调速装置控制系统上电后运行初始化程序，或者运行自检程序，在相应程序中操控装置可以根据已存储的工作数据判断其是否是被首次使用或受磁场干扰后被第一次使用，具体的，若已存储的工作数据仅为原始数据，则确定操控装置是被首次使用，若检测到已存储的工作数据有与磁场干扰相关的错误数据，则确定操控装置是受磁场干扰后第一次被使用。

还需要说明的是，操控装置首次被使用以及受磁场干扰后第一次被使用时均容易出现调速装置输入信号出错的现象，而现有技术中没有针对操控装置上述两种情况的校准方法，为使得调速装置输入信号不会出错，本方案针对上述两种情况提出了一种调速装置控制系统的调速装置校准方法。

步骤200、所述调速装置控制系统分别根据用户操作校准所述调速装置的前进档、空档以及倒档。

需要说明的是，本实施例采用手动校准的方式对调速装置的前进档、空档以及倒档进行校准，需要用户手动调整调速装置的位置，故此处的“用户操作”指用户对调速装置的调节操作。

还需要说明的是，本实施例对前进档、空档以及倒档的校准顺序不作具体限定，可由设计人员根据应用需要进行调整。

为便于阅读者更为清晰的理解调速装置控制系统的调速装置校准方法，本实施例给出调速装置控制系统的结构示意图以及调速装置控制系统的调速装置的结构示意图。示例性的，图2是本发明实施例提供的一种调速装置控制系统的结构示意图。如图2所示，所述调速装置控制系统包括分立的操控装置1和主机2，所述操控装置1包括调速装置10。可选的，所述操控装置1还包括提示单元14以及用户操作单元15，所述调速装置10包括第一控制器13，所述提示单元14与所述第一控制器13连接，用于在所述第一控制器13的控制下发出对应提示，所述用户操作单元15与所述第一控制器13连接，用于接收用户的操作指令，并将所述操作指令输出所述第一控制器13，所述主机包括第二控制器21、电机驱动器22以及电机23，所述第一控制器13与所述第二控制器21之间建立通信连接。示例性的，继续参见图2，所述调速装置10还包括操作杆16、磁传感器12以及磁体11，所述操作杆16与所述磁体11连接，用于带动所述磁体11转动，所述磁传感器12与所述磁体11相对设置，用于检测磁场强度，所述磁场由所述磁体11的转动产生，所述磁传感器12与所述第一控制器13连接，所述第一控制器13用于接收处理所述磁传感器12输出信号。示例性的，提示单元14可以为显示屏和/或蜂鸣器，用户操作单元15可以为按键。可以理解的是，在本实施例的其他实施方式中，提示单元14以及用户操作单元15还可以为其他结构，本实施例对此不作具体限定。

值得注意的是，在本实施例的其他实施方式中，操作杆16还可以带动磁体11做直线运动，磁传感器12用于检测由磁体11直线运动产生的磁场强度的变化。

需要说明的是，第一控制器13与第二控制器21之间建立的通信连接可以是有线连接和可以是无线连接，示例性的，对于前一种情况，有线连接的方式可以是CAN(ControllerArea Network，控制器局域网络)通讯、RS485通讯、RS232通讯方式等，对于后一种情况，无线连接的方式是蓝牙通讯、WiFi通讯、ZigBee通讯等方式。

还需要说明的是，调速装置10可以是对电机转速的直接调节，也可以是对电机功率或者电机转矩的调节，或者是对电机转速、电机功率和电机转矩中至少两项的综合调节，从而综合控制推进器推动带来的船速。

本实施例提供的技术方案，通过在上电后，检测到操控装置首次被使用或受磁场干扰后第一次被使用时，进入调速装置校准模式，并分别根据用户操作校准调速装置的前进档、空档以及倒档，使得水上电动动力设备的操控装置被首次使用或受磁场干扰后第一次被使用时，由于已被校准，其调速装置输出信号与整机系统匹配且与系统配置为一对一映射关系。

可选的，所述调速装置控制系统分别根据用户操作校准所述调速装置的前进档、空档以及倒档可以包括：所述调速装置控制系统按照前进档、空档以及倒档的顺序，根据用户操作校准所述调速装置的前进档、空档以及倒档。

需要说明的是，按照前进档、空档以及倒档的顺序进行校准时，调速装置操作杆仅需沿一个方向转动，避免了调速装置操作杆来回转动，方便用户操作。

还需要说明的是，本实施例仅以前进档、空档以及倒档的顺序为例进行方案的说明，而非对校准顺序的限定，在本实施例的其他实施方式中，也可以按照前进档、空档以及倒档的其他排列顺序进行校准，具体顺序可由设计人员进行提前预设，本实施例对此不作具体限定。

示例性的，调速装置控制系统的调速装置校准方法还包括：通过逻辑验证用户是否按照前进档、空档以及倒档的顺序进行校准操作，若是则保存校准结果，提示用户完成校准，在检测到完成校准操作时提示用户将调速装置调节至空挡；若否则退出当前校准流程，再次进入校准模式并提示用户重新校准。

需要说明的是，上述验证操作可以与校准操作同时进行也可以在校准操作完成后再进行，本实施例对此不作具体限定。值得注意的是，若上述验证操作与校准操作同时进行，则在进入校准模式时同时启动验证，每进行一步校准操作均验证一次是否是按预定顺序进行，在检测到任一校准步骤不是按照预定顺序进行时立即退出校准，并提示用户重新校准。若上述验证操作是在校准操作完成后再进行，则在校准操作完成后不立即使用校准数据替换原有数据，验证校准顺序与预定顺序相同后再进行上述数据的替换，否则删除校准数据，退出校准，并提示用户重新校准。具体的，采用调速装置控制系统中的提示单元提示用户重新校准。

可选的，所述调速装置控制系统分别根据用户操作校准所述调速装置的前进档、空档以及倒档可以包括：在所述操作杆被推至前进档最大位置处时，所述磁传感器输出第一正弦电压和第一余弦电压的模拟量，所述第一控制器采集所述磁传感器的输出并通过模数转换器将所述第一正弦电压和所述第一余弦电压的模拟量转换为数字量，计算并保存所述第一正弦电压和所述第一余弦电压的数字量的比值，根据所述比值生成对应的第一电机控制信号，并将所述第一电机控制信号发送给所述第二控制器，所述第二控制器根据所述第一电机控制信号，控制所述电机驱动器驱动所述电机输出第一输出量。在所述操作杆被推至空档处时，所述磁传感器输出第二正弦电压和第二余弦电压的模拟量，所述第一控制器采集所述磁传感器的输出并通过模数转换器将所述第二正弦电压和所述第二余弦电压的模拟量转换为数字量，计算并保存所述第二正弦电压和所述第二余弦电压的数字量的比值，根据所述比值生成对应的第二电机控制信号，并将所述第二电机控制信号发送给所述第二控制器，所述第二控制器根据所述第二电机控制信号，控制所述电机驱动器驱动所述电机输出第二输出量。在所述调速装置被推至倒档最大位置处时，所述磁传感器输出第三正弦电压和第三余弦电压的模拟量，所述第一控制器采集所述磁传感器的输出并通过模数转换器将所述第三正弦电压和所述第三余弦电压的模拟量转换为数字量，计算并保存所述第三正弦电压和所述第三余弦电压的数字量的比值，根据所述比值生成对应的第三电机控制信号，并将所述第三电机控制信号发送给所述第二控制器，所述第二控制器根据所述第三电机控制信号，控制所述电机驱动器驱动所述电机输出第三输出量。根据上述所述操作杆的位置以及对应的所述电机的输出量，建立操作杆可滑动范围与电机输出量之间的对应关系。

可选的，当用户将操作杆推至前进档或倒档或空挡最大位置处时，提示单元提示用户确认是否已经完成此操作，用户确认后再进行下一步操作。

示例性的，所述电机的输出量为功率、转矩或转速。所述电机的输出量为功率时，所述第一输出量为所述电机顺时针运转的最大功率，所述第二输出量为所述电机逆时针运转的最大功率，所述第三输出量为所述电机的0功率。所述电机的输出量为转矩时，所述第一输出量为所述电机顺时针运转的最大转矩，所述第二输出量为所述电机逆时针运转的最大转矩，所述第三输出量为所述电机的0转矩。所述电机的输出量为转速时，所述第一输出量为所述电机顺时针运转的最大转速，所述第二输出量为所述电机逆时针运转的最大转速，所述第三输出量为所述电机的0转速。

可选的，进入调速装置校准模式之后还可以包括：第一控制器采用所述数模转换器读取所述磁传感器输出的正弦电压和余弦电压的模拟量，将上述模拟量转换为数字量并进行存储。

需要说明的是，第一控制器的数模转换器在非校准模式下具有其他用途，由于并非每次开机均会进入校准模式，因此第一控制器的数模转换器默认上电后处于非校准模式下的连接中，当确定进入校准模式后需将其转为用于读取磁传感器的输出数据。此外，存储数模转换器输出的正弦电压和余弦电压的数字量是为了使得在校准结束后数模转换器能够准确恢复至非校准模式下的连接。

示例性的，所述进入调速装置校准模式之前，还可以包括：采用所述提示单元提示所述调速装置待校准，检测到用户的第一确认操作后，进入调速装置校准模式。

需要说明的是，这样的设置能够进一步保证在开始进行校准操作时用户在操控装置附近，进而保证了调速装置的校准操作能够顺利进行。

可选的，所述调速装置控制系统分别根据用户操作校准所述调速装置的前进档、空档以及倒档之后还可以包括：所述调速装置控制系统提示用户校准完成并保存校准结果，退出校准模式。

综合上述内容，本实施例示例性的给出又一种调速装置控制系统的调速装置校准方法的流程示意图，具体的，图3是本发明实施例提供的又一种调速装置控制系统的调速装置校准方法的流程示意图。如图3所示，检测到操控装置首次被使用或受磁场干扰后第一次被使用时，采用提示单元提示调速装置待校准，第一控制器读取数模转换器输出的正弦电压和余弦电压的模拟量，并将上述模拟量转换为数字量进行存储，在检测到用户的确认开始校准操作后依次校准前进档、空档以及倒档，并在确定校准顺序正确时保存校准结果，提示用户完成校准，在检测到完成校准操作时提示用户将调速装置归零，或在确定校准顺序错误时退出校准，并提示用户重新校准。需要说明的是，图3所示流程图是为了更清楚的说明本发明技术方案而给出的一个示例，并非对技术方案细节的限定。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种调速装置控制系统的调速装置校准方法，所述调速装置控制系统包括分立的操控装置和主机，所述操控装置包括所述调速装置；其特征在于，包括：

所述调速装置控制系统上电后，检测到所述操控装置首次被使用或受磁场干扰后第一次被使用时，进入调速装置校准模式；

所述调速装置控制系统分别根据用户操作校准所述调速装置的前进档、空档以及倒档。

2.根据权利要求1所述的校准方法，其特征在于，所述操控装置还包括提示单元以及用户操作单元；所述主机包括第二控制器、电机驱动器以及电机；所述调速装置包括第一控制器，所述提示单元与所述第一控制器连接，用于在所述第一控制器的控制下发出对应提示；所述用户操作单元与所述第一控制器连接，用于接收用户的操作指令，并将所述操作指令输出给所述第一控制器；所述第一控制器与所述第二控制器之间建立通信连接。

3.根据权利要求2所述的校准方法，其特征在于，所述调速装置还包括操作杆、磁传感器以及磁体；所述操作杆与所述磁体连接，用于带动所述磁体运动；所述磁传感器与所述磁体相对设置，用于检测磁场强度；所述磁传感器与所述第一控制器连接，所述第一控制器用于接收并处理所述磁传感器的输出信号。

4.根据权利要求1所述的调速装置控制系统的调速装置校准方法，其特征在于，所述调速装置控制系统分别根据用户操作校准所述调速装置的前进档、空档以及倒档包括：

所述调速装置控制系统按照前进档、空档以及倒档的顺序，根据用户操作校准所述调速装置的前进档、空档以及倒档。

5.根据权利要求4所述的调速装置控制系统的调速装置校准方法，其特征在于，还包括：

通过逻辑验证用户是否按照前进档、空档以及倒档的顺序进行校准操作，若是则保存校准结果，提示用户完成校准，在检测到完成校准操作时提示用户将调速装置调节至空挡；若否则退出当前校准流程，再次进入校准模式并提示用户重新校准。

6.根据权利要求3所述的调速装置控制系统的调速装置校准方法，其特征在于，所述调速装置控制系统分别根据用户操作校准所述调速装置的前进档、空档以及倒档包括：

在所述操作杆被推至前进档最大位置处时，所述磁传感器输出第一正弦电压和第一余弦电压的模拟量；所述第一控制器采集所述磁传感器的输出并通过模数转换器将所述第一正弦电压和所述第一余弦电压的模拟量转换为数字量，计算并保存所述第一正弦电压和所述第一余弦电压的数字量的比值，根据所述比值生成对应的第一电机控制信号，并将所述第一电机控制信号发送给所述第二控制器；所述第二控制器根据所述第一电机控制信号，控制所述电机驱动器驱动所述电机输出第一输出量；

在所述操作杆被推至空档处时，所述磁传感器输出第二正弦电压和第二余弦电压的模拟量；所述第一控制器采集所述磁传感器的输出并通过模数转换器将所述第二正弦电压和所述第二余弦电压的模拟量转换为数字量，计算并保存所述第二正弦电压和所述第二余弦电压的数字量的比值，根据所述比值生成对应的第二电机控制信号，并将所述第二电机控制信号发送给所述第二控制器；所述第二控制器根据所述第二电机控制信号，控制所述电机驱动器驱动所述电机输出第二输出量；

在所述调速装置被推至倒档最大位置处时，所述磁传感器输出第三正弦电压和第三余弦电压的模拟量；所述第一控制器采集所述磁传感器的输出并通过模数转换器将所述第三正弦电压和所述第三余弦电压的模拟量转换为数字量，计算并保存所述第三正弦电压和所述第三余弦电压的数字量的比值，根据所述比值生成对应的第三电机控制信号，并将所述第三电机控制信号发送给所述第二控制器；所述第二控制器根据所述第三电机控制信号，控制所述电机驱动器驱动所述电机输出第三输出量；

根据上述所述操作杆的位置以及对应的所述电机的输出量，建立操作杆可滑动范围与电机输出量之间的对应关系。

7.根据权利要求6所述的调速装置控制系统的调速装置校准方法，其特征在于，所述电机的输出量为功率、转矩或转速；

所述电机的输出量为功率时，所述第一输出量为所述电机顺时针运转的最大功率；所述第二输出量为所述电机逆时针运转的最大功率；所述第三输出量为所述电机的0功率；

所述电机的输出量为转矩时，所述第一输出量为所述电机顺时针运转的最大转矩；所述第二输出量为所述电机逆时针运转的最大转矩；所述第三输出量为所述电机的0转矩；

所述电机的输出量为转速时，所述第一输出量为所述电机顺时针运转的最大转速；所述第二输出量为所述电机逆时针运转的最大转速；所述第三输出量为所述电机的0转速。

8.根据权利要求2所述的调速装置控制系统的调速装置校准方法，其特征在于，所述进入调速装置校准模式之前，还包括：

采用所述提示单元提示所述调速装置待校准；

检测到用户的第一确认操作后，进入调速装置校准模式。

9.根据权利要求1所述的调速装置控制系统的调速装置校准方法，其特征在于，所述调速装置控制系统分别根据用户操作校准所述调速装置的前进档、空档以及倒档之后，还包括：

所述调速装置控制系统提示用户校准完成并保存校准结果，退出校准模式。