CN113676091A - 电机的驱动方法、装置和运动控制系统 - Google Patents

电机的驱动方法、装置和运动控制系统 Download PDF

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CN113676091A CN202111023078.1A CN202111023078A CN113676091A CN 113676091 A CN113676091 A CN 113676091A CN 202111023078 A CN202111023078 A CN 202111023078A CN 113676091 A CN113676091 A CN 113676091A
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Abstract

本申请提供了一种电机的驱动方法、装置和运动控制系统，该驱动方法包括：获取电机的目标转速和目标步数；根据目标转速和目标步数，确定第一时间和第一周期，第一时间为目标步数和第一周期的乘积；控制模拟定时器以第一周期和预设占空比分别作为周期和占空比，运行第一时间生成第一PWM脉冲信号；根据第一PWM脉冲信号控制电机运行。该驱动方法通过模拟定时器生成上述第一PWM脉冲信号，来控制电机运行，即通过软件算法实现电机控制，开放性摆脱了硬件的限值，解决了现有技术中电机的控制受限于硬件的问题。

Description

电机的驱动方法、装置和运动控制系统
技术领域
本申请涉及电机控制技术领域，具体而言，涉及一种电机的驱动方法、装置、计算机可读存储介质、处理器和运动控制系统。
背景技术
传统的运动控制系统，一般采用PLC通过脉冲方式控制电机，这种方式效率比较低，不能满足实时性要求比较高的需求，PLC设备相对于嵌入式设备来说，成本高。PLC设备没有考虑网络安全问题，随着越来越多的工业级产品接入互联网，防止网络产品被攻击变的越来越重要。
在背景技术部分中公开的以上信息只是用来加强对本文所描述技术的背景技术的理解，因此，背景技术中可能包含某些信息，这些信息对于本领域技术人员来说并未形成在本国已知的现有技术。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种电机的驱动方法、装置、计算机可读存储介质、处理器和运动控制系统，以解决现有技术中电机的控制受限于硬件的问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种电机的驱动方法，包括：获取电机的目标转速和目标步数；根据所述目标转速和所述目标步数，确定第一时间和第一周期，所述第一时间为所述目标步数和所述第一周期的乘积；控制模拟定时器以所述第一周期和预设占空比分别作为周期和占空比，运行所述第一时间生成第一PWM脉冲信号；根据所述第一PWM脉冲信号控制所述电机运行。
可选地，根据所述第一PWM脉冲信号控制所述电机运行，包括：根据电机驱动配置文件确定与所述电机通信连接的控制模块，所述控制模块包括脉冲宽度调制器和/或定时器，所述电机驱动配置文件至少包括所述电机和所述控制模块的连接关系信息；控制所述控制模块将所述第一PWM脉冲信号发送至所述电机。
可选地，在根据所述第一PWM脉冲信号控制所述电机运行之后，所述方法还包括：在所述电机处于使能状态且驱动模式为自动模式的情况下，根据所述电机的频率计算第二时间，所述第二时间为所述模拟定时器为弥补所述电机的未完成步数所需延长运行的时间；控制所述模拟定时器以所述第一周期和所述预设占空比分别作为周期和占空比，运行所述第二时间生成第二PWM脉冲信号；根据所述第二PWM脉冲信号控制所述电机运行。
可选地，在根据所述第一PWM脉冲信号控制所述电机运行之后，所述方法还包括：在所述电机处于使能状态且驱动模式为手动模式的情况下，获取所述电机的实际运动步数；在所述实际运动步数小于所述目标步数的情况下，根据所述电机的频率计算第二时间，所述第二时间为所述模拟定时器为弥补所述电机的未完成步数所需延长运行的时间；控制所述模拟定时器以所述第一周期和所述预设占空比分别作为周期和占空比，运行所述第二时间生成第二PWM脉冲信号；根据所述第二PWM脉冲信号控制所述电机运行。
可选地，在根据所述第一PWM脉冲信号控制所述电机运行之后，所述方法还包括：在所述电机处于去使能状态或者所述实际运动步数大于或者等于所述目标步数的情况下，将所述电机的驱动模式调整为自动模式，且不重启所述模拟定时器，并控制所述电机停止运行。
可选地，在根据所述第一PWM脉冲信号控制所述电机运行之前，所述方法还包括：将所述电机的实际运动步数清零。
可选地，在根据所述第一PWM脉冲信号控制所述电机运行之前，所述方法包括：发送使能信号至所述电机。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电机的驱动装置，包括：获取单元，用于获取电机的目标转速和目标步数；确定单元，用于根据所述目标转速和所述目标步数，确定第一时间和第一周期，所述第一时间为所述目标步数和所述第一周期的乘积；第一控制单元，用于控制模拟定时器以所述第一周期和预设占空比分别作为周期和占空比，运行所述第一时间生成第一PWM脉冲信号；第二控制单元，用于根据所述第一PWM脉冲信号控制所述电机运行。
根据本发明实施例的再一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，所述程序执行任意一种所述的方法。
根据本发明实施例的又一方面，还提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行任意一种所述的方法。
根据本发明实施例的再一方面，还提供了一种运动控制系统，包括电机和电机的驱动装置，所述电机的驱动装置用于执行任意一种所述的方法。
可选地，所述电机的驱动装置为驱动芯片，所述模拟定时器安装在所述驱动芯片的操作系统的内核中。
可选地，所述驱动芯片包括脉冲宽度调制器和/或定时器，所述脉冲宽度调制器和/或所述定时器与对应的所述电机通信连接，所述脉冲宽度调制器和/或所述定时器用于将PWM脉冲信号发送至所述电机，以控制所述电机运行。
在本发明实施例中，上述一种电机的驱动方法中，首先，获取电机的目标转速和目标步数；然后，根据上述目标转速和上述目标步数，确定第一时间和第一周期，上述第一时间为上述目标步数和上述第一周期的乘积；之后，控制模拟定时器以上述第一周期和预设占空比分别作为周期和占空比，运行上述第一时间生成上述第一PWM脉冲信号；最后，根据上述第一PWM脉冲信号控制上述电机运行。该驱动方法通过模拟定时器生成上述第一PWM脉冲信号，来控制电机运行，即通过软件算法实现电机控制，开放性摆脱了硬件的限值，解决了现有技术中电机的控制受限于硬件的问题，例如，控制多个电机实现多轴协同运动控制时，相比于PLC需要增加各种昂贵的运动模块才能实现多轴协同运动控制，该电机的驱动方法提高模拟定时器所需的CPU的运算速度即可，降低了成本。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本申请的一种实施例的电机的驱动方法的流程图；
图2示出了根据本申请的一种实施例的模拟定时器运行的流程图；
图3示出了根据本申请的一种实施例的电机的驱动装置的示意图；
图4示出了根据本申请的一种实施例的运动控制系统的示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
应该理解的是，当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时，该元件可直接在该另一元件上，或者也可存在中间元件。而且，在说明书以及权利要求书中，当描述有元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至该另一元件，或者通过第三元件“连接”至该另一元件。
为了便于描述，以下对本申请实施例涉及的部分名词或术语进行说明：
PWM：pulse width modulation，即脉冲宽度调制；
hrtimer：high resolution timer，即内核提供的高精度定时器；
eHRPWM：Enhanced High Resolution Pulse Width Modulator，即增强高精度脉冲宽度调制器。
正如背景技术中所说的，现有技术中电机的控制受限于硬件，为了解决上述问题，本申请的一种典型的实施方式中，提供了一种电机的驱动方法、装置、计算机可读存储介质、处理器和运动控制系统。
根据本申请的实施例，提供了一种电机的驱动方法。
图1是根据本申请实施例的电机的驱动方法的流程图。如图1所示，该方法包括以下步骤：
步骤S101，获取电机的目标转速和目标步数；
步骤S102，根据上述目标转速和上述目标步数，确定第一时间和第一周期，上述第一时间为上述目标步数和上述第一周期的乘积；
步骤S103，控制模拟定时器以上述第一周期和预设占空比分别作为周期和占空比，运行上述第一时间生成上述第一PWM脉冲信号；
步骤S104，根据上述第一PWM脉冲信号控制上述电机运行。
上述电机的驱动方法中，首先，获取电机的目标转速和目标步数；然后，根据上述目标转速和上述目标步数，确定第一时间和第一周期，上述第一时间为上述目标步数和上述第一周期的乘积；之后，控制模拟定时器以上述第一周期和预设占空比分别作为周期和占空比，运行上述第一时间生成上述第一PWM脉冲信号；最后，根据上述第一PWM脉冲信号控制上述电机运行。该驱动方法通过模拟定时器生成上述第一PWM脉冲信号，来控制电机运行，即通过软件算法实现电机控制，开放性摆脱了硬件的限值，解决了现有技术中电机的控制受限于硬件的问题，例如，控制多个电机实现多轴协同运动控制时，相比于PLC需要增加各种昂贵的运动模块才能实现多轴协同运动控制，该电机的驱动方法提高模拟定时器所需的CPU的运算速度即可，降低了成本。
需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
本申请的一种实施例中，根据上述第一PWM脉冲信号控制上述电机运行，包括：根据电机驱动配置文件确定与上述电机通信连接的控制模块，上述控制模块包括脉冲宽度调制器和/或定时器，上述电机驱动配置文件至少包括上述电机和上述控制模块的连接关系信息；控制上述控制模块将上述第一PWM脉冲信号发送至上述电机。具体地，查询电机驱动配置文件，确定与上述电机通信连接的控制模块，通过对应的控制模块发送第一PWM脉冲信号至上述电机，由于作为控制模块的脉冲宽度调制器和定时器为硬件，提高了可靠性。
本申请的一种实施例中，如图2所示，在根据上述第一PWM脉冲信号控制上述电机运行之后，上述方法还包括：在上述电机处于使能状态且驱动模式为自动模式的情况下，根据上述电机的频率计算第二时间，上述第二时间为上述模拟定时器为弥补上述电机的未完成步数所需延长运行的时间；控制上述模拟定时器以上述第一周期和上述预设占空比分别作为周期和占空比，运行上述第二时间生成第二PWM脉冲信号；根据上述第二PWM脉冲信号控制上述电机运行。具体地，驱动模式为自动模式下，无需PWM脉冲信号控制电机也可以自动运行，完成当前的控制流程以后，电机可能未完成目标步数，在这种情况下，为避免电机自动运行，需要快速重启模拟定时器，延长模拟定时器的运行时间以弥补未完成步数，计算第二时间，即计算上述模拟定时器为弥补上述电机的未完成步数所需延长运行的时间，第二时间t2计算公式为t2＝t1-t1f1T，其中，t1为第一时间，f1为电机的频率，T为第一周期，然后，模拟定时器自动重启进行下一次控制流程，模拟定时器延长运行第二时间，生成第二PWM脉冲信号，从而通过上述第二PWM脉冲信号控制上述电机运行，使得上述电机完成上一控制流程未完成的步数。
本申请的一种实施例中，如图2所示，在根据上述第一PWM脉冲信号控制上述电机运行之后，上述方法还包括：在上述电机处于使能状态且驱动模式为手动模式的情况下，获取上述电机的实际运动步数；在上述实际运动步数小于上述目标步数的情况下，根据上述电机的频率计算第二时间，上述第二时间为上述模拟定时器为弥补上述电机的未完成步数所需延长运行的时间；控制上述模拟定时器以上述第一周期和上述预设占空比分别作为周期和占空比，运行上述第二时间生成第二PWM脉冲信号；根据上述第二PWM脉冲信号控制上述电机运行。具体地，驱动模式为手动模式下，没有PWM脉冲信号控制，电机不会自动运行，完成当前的控制流程以后，电机可能未完成目标步数，无需快速重启模拟定时器，获取上述电机的实际运动步数即可确定电机是否未完成目标步数，如未完成，计算第二时间，即计算上述模拟定时器为弥补上述电机的未完成步数所需延长运行的时间，第二时间t2计算公式为t2＝t1-t1f1T，其中，t1为第一时间，f1为电机的频率，T为第一周期，然后，模拟定时器自动重启进行下一次控制流程，模拟定时器延长运行第二时间，生成第二PWM脉冲信号，从而通过上述第二PWM脉冲信号控制上述电机运行，使得上述电机完成上一控制流程未完成的步数。
本申请的一种实施例中，如图2所示，在根据上述第一PWM脉冲信号控制上述电机运行之后，上述方法还包括：在上述电机处于去使能状态或者上述实际运动步数大于或者等于上述目标步数的情况下，将上述电机的驱动模式调整为自动模式，且不重启上述模拟定时器，并控制上述电机停止运行。具体地，在上述电机处于去使能状态下，无法通过PWM脉冲信号控制电机运行，上述实际运动步数大于或者等于上述目标步数，表明完成了目标步数，无需延长运行时间来弥补未完成的步数，因此，在上述电机处于去使能状态或者上述实际运动步数大于或者等于上述目标步数的情况下，即可不重启上述模拟定时器，控制上述电机停止运行。
本申请的一种实施例中，在根据上述第一PWM脉冲信号控制上述电机运行之前，上述方法还包括：将上述电机的实际运动步数清零。具体地，每次控制上述电机运行之前，先将电机的实际运动步数清零，避免数据叠加导致是否完成目标步数的判断不准确，保证电机的精确控制。
本申请的一种实施例中，在根据上述第一PWM脉冲信号控制上述电机运行之前，上述方法包括：发送使能信号至上述电机。具体地，每次控制上述电机运行之前，发送使能信号至上述电机，确保电机使能，可以通过PWM脉冲信号控制电机运行。
本申请实施例还提供了一种电机的驱动装置，需要说明的是，本申请实施例的电机的驱动装置可以用于执行本申请实施例所提供的用于电机的驱动方法。以下对本申请实施例提供的电机的驱动装置进行介绍。
图3是根据本申请实施例的电机的驱动装置的示意图。如图3所示，该装置包括：
获取单元10，用于获取电机的目标转速和目标步数；
确定单元20，用于根据上述目标转速和上述目标步数，确定第一时间和第一周期，上述第一时间为上述目标步数和上述第一周期的乘积；
第一控制单元30，用于控制模拟定时器以上述第一周期和预设占空比分别作为周期和占空比，运行上述第一时间生成上述第一PWM脉冲信号；
第二控制单元40，用于根据上述第一PWM脉冲信号控制上述电机运行。
上述电机的驱动装置中，获取单元获取电机的目标转速和目标步数；确定单元根据上述目标转速和上述目标步数，确定第一时间和第一周期，上述第一时间为上述目标步数和上述第一周期的乘积；第一控制单元控制模拟定时器以上述第一周期和预设占空比分别作为周期和占空比，运行上述第一时间生成上述第一PWM脉冲信号；第二控制单元根据上述第一PWM脉冲信号控制上述电机运行。该驱动装置通过模拟定时器生成上述第一PWM脉冲信号，来控制电机运行，即通过软件算法实现电机控制，开放性摆脱了硬件的限值，解决了现有技术中电机的控制受限于硬件的问题，例如，控制多个电机实现多轴协同运动控制时，相比于PLC需要增加各种昂贵的运动模块才能实现多轴协同运动控制，该电机的驱动方法提高模拟定时器所需的CPU的运算速度即可，降低了成本。
本申请的一种实施例中，上述第二控制单元包括确定模块和第一控制模块，其中，上述确定模块用于根据电机驱动配置文件确定与上述电机通信连接的控制模块，上述第一控制模块包括脉冲宽度调制器和/或定时器，上述电机驱动配置文件至少包括上述电机和上述控制模块的连接关系信息；上述控制模块用于控制上述控制模块将上述第一PWM脉冲信号发送至上述电机。具体地，查询电机驱动配置文件，确定与上述电机通信连接的控制模块，通过对应的控制模块发送第一PWM脉冲信号至上述电机，由于作为控制模块的脉冲宽度调制器和定时器为硬件，提高了可靠性。
本申请的一种实施例中，如图2所示，上述装置还包括第三控制单元，上述第三控制单元包括第一计算模块、第二控制模块和第三控制模块，其中，上述第一计算模块用于在根据上述第一PWM脉冲信号控制上述电机运行之后，在上述电机处于使能状态且驱动模式为自动模式的情况下，根据上述电机的频率计算第二时间，上述第二时间为上述模拟定时器为弥补上述电机的未完成步数所需延长运行的时间；上述第二控制模块用于控制上述模拟定时器以上述第一周期和上述预设占空比分别作为周期和占空比，运行上述第二时间生成第二PWM脉冲信号；上述第三控制模块用于根据上述第二PWM脉冲信号控制上述电机运行。具体地，驱动模式为自动模式下，无需PWM脉冲信号控制电机也可以自动运行，完成当前的控制流程以后，电机可能未完成目标步数，在这种情况下，为避免电机自动运行，需要快速重启模拟定时器，延长模拟定时器的运行时间以弥补未完成步数，计算第二时间，即计算上述模拟定时器为弥补上述电机的未完成步数所需延长运行的时间，第二时间t2计算公式为t2＝t1-t1f1T，其中，t1为第一时间，f1为电机的频率，T为第一周期，然后，模拟定时器自动重启进行下一次控制流程，模拟定时器延长运行第二时间，生成第二PWM脉冲信号，从而通过上述第二PWM脉冲信号控制上述电机运行，使得上述电机完成上一控制流程未完成的步数。
本申请的一种实施例中，如图2所示，上述装置还包括第四控制单元，上述第四控制单元包括获取模块、第二计算模块、第四控制模块和第五控制模块，其中，上述获取模块用于在根据上述第一PWM脉冲信号控制上述电机运行之后，在上述电机处于使能状态且驱动模式为手动模式的情况下，获取上述电机的实际运动步数；上述第二计算模块用于在上述实际运动步数小于上述目标步数的情况下，根据上述电机的频率计算第二时间，上述第二时间为上述模拟定时器为弥补上述电机的未完成步数所需延长运行的时间；上述第四控制模块用于控制上述模拟定时器以上述第一周期和上述预设占空比分别作为周期和占空比，运行上述第二时间生成第二PWM脉冲信号；上述第五控制模块用于根据上述第二PWM脉冲信号控制上述电机运行。具体地，驱动模式为手动模式下，没有PWM脉冲信号控制，电机不会自动运行，完成当前的控制流程以后，电机可能未完成目标步数，无需快速重启模拟定时器，获取上述电机的实际运动步数即可确定电机是否未完成目标步数，如未完成，计算第二时间，即计算上述模拟定时器为弥补上述电机的未完成步数所需延长运行的时间，第二时间t2计算公式为t2＝t1-t1f1T，其中，t1为第一时间，f1为电机的频率，T为第一周期，然后，模拟定时器自动重启进行下一次控制流程，模拟定时器延长运行第二时间，生成第二PWM脉冲信号，从而通过上述第二PWM脉冲信号控制上述电机运行，使得上述电机完成上一控制流程未完成的步数。
本申请的一种实施例中，如图2所示，上述装置还包括第五控制单元，上述第五控制单元用于在根据上述第一PWM脉冲信号控制上述电机运行之后，在上述电机处于去使能状态或者上述实际运动步数大于或者等于上述目标步数的情况下，将上述电机的驱动模式调整为自动模式，且不重启上述模拟定时器，并控制上述电机停止运行。具体地，在上述电机处于去使能状态下，无法通过PWM脉冲信号控制电机运行，上述实际运动步数大于或者等于上述目标步数，表明完成了目标步数，无需延长运行时间来弥补未完成的步数，因此，在上述电机处于去使能状态或者上述实际运动步数大于或者等于上述目标步数的情况下，即可不重启上述模拟定时器，控制上述电机停止运行。
本申请的一种实施例中，上述装置还包括处理单元，上述处理单元用于在根据上述第一PWM脉冲信号控制上述电机运行之前，将上述电机的实际运动步数清零。具体地，每次控制上述电机运行之前，先将电机的实际运动步数清零，避免数据叠加导致是否完成目标步数的判断不准确，保证电机的精确控制。
本申请的一种实施例中，上述装置还包括发送单元，上述发送单元用于在根据上述第一PWM脉冲信号控制上述电机运行之前，发送使能信号至上述电机。具体地，每次控制上述电机运行之前，发送使能信号至上述电机，确保电机使能，可以通过PWM脉冲信号控制电机运行。
本申请实施例还提供了一种运动控制系统，如图4所示，上述运动控制系统包括电机和电机的驱动装置，上述电机的驱动装置用于执行任意一种上述的方法。
上述运动控制系统中，包括电机和电机的驱动装置，获取单元获取电机的目标转速和目标步数；确定单元根据上述目标转速和上述目标步数，确定第一时间和第一周期，上述第一时间为上述目标步数和上述第一周期的乘积；第一控制单元控制模拟定时器以上述第一周期和预设占空比分别作为周期和占空比，运行上述第一时间生成上述第一PWM脉冲信号；第二控制单元根据上述第一PWM脉冲信号控制上述电机运行。该驱动装置通过模拟定时器生成上述第一PWM脉冲信号，来控制电机运行，即通过软件算法实现电机控制，开放性摆脱了硬件的限值，解决了现有技术中电机的控制受限于硬件的问题，例如，控制多个电机实现多轴协同运动控制时，相比于PLC需要增加各种昂贵的运动模块才能实现多轴协同运动控制，该电机的驱动方法提高模拟定时器所需的CPU的运算速度即可，降低了成本。
本申请的一种实施例中，上述电机的驱动装置为驱动芯片，上述模拟定时器安装在上述驱动芯片的操作系统的内核中。具体地，如图4所示，驱动芯片为Am5728，由1.5GHz双ARM Cortex-A15、750MHz浮点双DSP C66x、双cotex M4等组成，CPU性能高，Am5728的操作系统为Linux-RT系统，该系统应用了开源的RT PREEMPT机制，对增加了RT PREEMPT补丁的Linux-RT内核进行了调整和测试，增加了系统响应的确定性和实时性，模拟定时器安装在上述驱动芯片的操作系统的内核中，模拟定时器的精度可达到2MHz，电机的控制可以达到us级别的精度。
本申请的一种实施例中，上述驱动芯片包括脉冲宽度调制器和/或定时器，上述脉冲宽度调制器和/或上述定时器与对应的上述电机通信连接，上述脉冲宽度调制器和/或上述定时器用于将PWM脉冲信号发送至上述电机，以控制上述电机运行。具体地，如图4所示，Am5728提供6个增强高精度脉冲宽度调制器eHRPWM，一个eHRPWM接口输出一个PWM脉冲，该脉冲可以控制电机运行，最多连接6个电机，am5728还包含了16个timer，timer输出PWM脉冲，控制电机，最多连接9个电机，不管是eHRPWM接口和/或还是timer接口，最终都输出PWM脉冲。
需要说明的是，如图4所示，am5728的GPIO资源非常丰富，高达256个GPIO接口，可以使用GPIO控制各种信号、传感器以及指示灯等，通过I2C接口外接一个加密芯片，用于数据的加解密操作。
上述电机的驱动装置包括处理器和存储器，上述获取单元、确定单元、第一控制单元和第二控制单元等均作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。
处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上，通过调整内核参数来解决现有技术中电机的控制受限于硬件的问题。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。
本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现上述方法。
本发明实施例提供了一种处理器，上述处理器用于运行程序，其中，上述程序运行时执行上述方法。
本发明实施例提供了一种设备，设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，处理器执行程序时实现至少以下步骤：
步骤S101，获取电机的目标转速和目标步数；
步骤S102，根据上述目标转速和上述目标步数，确定第一时间和第一周期，上述第一时间为上述目标步数和上述第一周期的乘积；
步骤S103，控制模拟定时器以上述第一周期和预设占空比分别作为周期和占空比，运行上述第一时间生成上述第一PWM脉冲信号；
步骤S104，根据上述第一PWM脉冲信号控制上述电机运行。
本文中的设备可以是服务器、PC、PAD、手机等。
本申请还提供了一种计算机程序产品，当在数据处理设备上执行时，适于执行初始化有至少如下方法步骤的程序：
步骤S101，获取电机的目标转速和目标步数；
步骤S102，根据上述目标转速和上述目标步数，确定第一时间和第一周期，上述第一时间为上述目标步数和上述第一周期的乘积；
步骤S103，控制模拟定时器以上述第一周期和预设占空比分别作为周期和占空比，运行上述第一时间生成上述第一PWM脉冲信号；
步骤S104，根据上述第一PWM脉冲信号控制上述电机运行。
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如上述单元的划分，可以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，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
上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，在本发明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。
上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计算机可读存储介质中。基于这样的理解，本发明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计算机可读存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例上述方法的全部或部分步骤。而前述的计算机可读存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：
1)、本申请的电机的驱动方法中，首先，获取电机的目标转速和目标步数；然后，根据上述目标转速和上述目标步数，确定第一时间和第一周期，上述第一时间为上述目标步数和上述第一周期的乘积；之后，控制模拟定时器以上述第一周期和预设占空比分别作为周期和占空比，运行上述第一时间生成上述第一PWM脉冲信号；最后，根据上述第一PWM脉冲信号控制上述电机运行。该驱动方法通过模拟定时器生成上述第一PWM脉冲信号，来控制电机运行，即通过软件算法实现电机控制，开放性摆脱了硬件的限值，解决了现有技术中电机的控制受限于硬件的问题，例如，控制多个电机实现多轴协同运动控制时，相比于PLC需要增加各种昂贵的运动模块才能实现多轴协同运动控制，该电机的驱动方法提高模拟定时器所需的CPU的运算速度即可，降低了成本。
2)、本申请的电机的驱动装置中，获取单元获取电机的目标转速和目标步数；确定单元根据上述目标转速和上述目标步数，确定第一时间和第一周期，上述第一时间为上述目标步数和上述第一周期的乘积；第一控制单元控制模拟定时器以上述第一周期和预设占空比分别作为周期和占空比，运行上述第一时间生成上述第一PWM脉冲信号；第二控制单元根据上述第一PWM脉冲信号控制上述电机运行。该驱动装置通过模拟定时器生成上述第一PWM脉冲信号，来控制电机运行，即通过软件算法实现电机控制，开放性摆脱了硬件的限值，解决了现有技术中电机的控制受限于硬件的问题，例如，控制多个电机实现多轴协同运动控制时，相比于PLC需要增加各种昂贵的运动模块才能实现多轴协同运动控制，该电机的驱动方法提高模拟定时器所需的CPU的运算速度即可，降低了成本。
3)、本申请的运动控制系统中，包括电机和电机的驱动装置，获取单元获取电机的目标转速和目标步数；确定单元根据上述目标转速和上述目标步数，确定第一时间和第一周期，上述第一时间为上述目标步数和上述第一周期的乘积；第一控制单元控制模拟定时器以上述第一周期和预设占空比分别作为周期和占空比，运行上述第一时间生成上述第一PWM脉冲信号；第二控制单元根据上述第一PWM脉冲信号控制上述电机运行。该驱动装置通过模拟定时器生成上述第一PWM脉冲信号，来控制电机运行，即通过软件算法实现电机控制，开放性摆脱了硬件的限值，解决了现有技术中电机的控制受限于硬件的问题，例如，控制多个电机实现多轴协同运动控制时，相比于PLC需要增加各种昂贵的运动模块才能实现多轴协同运动控制，该电机的驱动方法提高模拟定时器所需的CPU的运算速度即可，降低了成本。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种电机的驱动方法，其特征在于，包括：
获取电机的目标转速和目标步数；
根据所述目标转速和所述目标步数，确定第一时间和第一周期，所述第一时间为所述目标步数和所述第一周期的乘积；
控制模拟定时器以所述第一周期和预设占空比分别作为周期和占空比，运行所述第一时间生成第一PWM脉冲信号；
根据所述第一PWM脉冲信号控制所述电机运行。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述第一PWM脉冲信号控制所述电机运行，包括：
根据电机驱动配置文件确定与所述电机通信连接的控制模块，所述控制模块包括脉冲宽度调制器和/或定时器，所述电机驱动配置文件至少包括所述电机和所述控制模块的连接关系信息；
控制所述控制模块将所述第一PWM脉冲信号发送至所述电机。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述第一PWM脉冲信号控制所述电机运行之后，所述方法还包括：
在所述电机处于使能状态且驱动模式为自动模式的情况下，根据所述电机的频率计算第二时间，所述第二时间为所述模拟定时器为弥补所述电机的未完成步数所需延长运行的时间；
控制所述模拟定时器以所述第一周期和所述预设占空比分别作为周期和占空比，运行所述第二时间生成第二PWM脉冲信号；
根据所述第二PWM脉冲信号控制所述电机运行。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述第一PWM脉冲信号控制所述电机运行之后，所述方法还包括：
在所述电机处于使能状态且驱动模式为手动模式的情况下，获取所述电机的实际运动步数；
在所述实际运动步数小于所述目标步数的情况下，根据所述电机的频率计算第二时间，所述第二时间为所述模拟定时器为弥补所述电机的未完成步数所需延长运行的时间；
控制所述模拟定时器以所述第一周期和所述预设占空比分别作为周期和占空比，运行所述第二时间生成第二PWM脉冲信号；
根据所述第二PWM脉冲信号控制所述电机运行。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在根据所述第一PWM脉冲信号控制所述电机运行之后，所述方法还包括：
在所述电机处于去使能状态或者所述实际运动步数大于或者等于所述目标步数的情况下，将所述电机的驱动模式调整为自动模式，且不重启所述模拟定时器，并控制所述电机停止运行。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，在根据所述第一PWM脉冲信号控制所述电机运行之前，所述方法还包括：
将所述电机的实际运动步数清零。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，在根据所述第一PWM脉冲信号控制所述电机运行之前，所述方法包括：
发送使能信号至所述电机。
8.一种电机的驱动装置，其特征在于，包括：
获取单元，用于获取电机的目标转速和目标步数；
确定单元，用于根据所述目标转速和所述目标步数，确定第一时间和第一周期，所述第一时间为所述目标步数和所述第一周期的乘积；
第一控制单元，用于控制模拟定时器以所述第一周期和预设占空比分别作为周期和占空比，运行所述第一时间生成第一PWM脉冲信号；
第二控制单元，用于根据所述第一PWM脉冲信号控制所述电机运行。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，所述程序执行权利要求1至7中任意一项所述的方法。
10.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至7中任意一项所述的方法。
11.一种运动控制系统，包括电机和电机的驱动装置，其特征在于，所述电机的驱动装置用于执行权利要求1至7中任意一项所述的方法。
12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述电机的驱动装置为驱动芯片，所述模拟定时器安装在所述驱动芯片的操作系统的内核中。
13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，所述驱动芯片包括脉冲宽度调制器和/或定时器，所述脉冲宽度调制器和/或所述定时器与对应的所述电机通信连接，所述脉冲宽度调制器和/或所述定时器用于将PWM脉冲信号发送至所述电机，以控制所述电机运行。
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