CN114268247B - 转子转动角度偏差调整方法、闸机控制方法和电子装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种转子转动角度偏差调整方法、闸机控制方法和电子装置，其中，该转子转动角度偏差调整方法包括：在霍尔传感器转态时，接收霍尔转态信号，根据霍尔转态信号确定转子的基准电气角度，确定转子的实际电气角度，根据基准电气角度和实际电气角度，确定转子的偏差电气角度，确定第一预设电气角度对应的脉冲宽度调制中断次数，其中，第一预设电气角度为偏差电气角度对应的矫正参数，根据第一预设电气角度对应的脉冲宽度调制中断次数以及偏差电气角度，确定矫正电气角度，其中，矫正角度为一次脉冲宽度调制中断需要矫正的电气角度，根据矫正电气角度调整实际电气角度，通过本申请，解决了转动力矩突变的问题，实现了电机更加平稳的运行。
Description
技术领域
本申请涉及电机控制技术领域，特别是涉及转子转动角度偏差调整方法、闸机控制方法和电子装置。
背景技术
目前闸机控制系统包括：电源、驱动器、伺服电机和三个霍尔传感器，电源与驱动器连接，驱动器与伺服电机连接，伺服电机与闸机机械连接带动闸机的转动，伺服电机上设置三个霍尔传感器可检测伺服电机转动磁场的变化输出对应的高低电平，伺服电机中设置有转子。通常会比较在产生霍尔转态信号时转子的基准电气角度与实际角度的差值，并以在产生霍尔转态信号时的转子的电气角度为基准，将实际角度修正至与在产生所述霍尔转态信号时的转子的电气角度相同的校正角度，但是现有方案中当采集到霍尔转态信号时强制校正转子电气角度，可能会造成电气角度的突变，这样会导致电流的突变，进而导致转动力矩的突变。
发明内容
在本实施例中提供了一种转子转动角度偏差调整方法、闸机控制方法和电子装置，以解决相关技术中转动力矩突变的问题。
第一个方面，在本实施例中提供了一种转子转动角度偏差调整方法，所述转子转动对应产生霍尔传感器的传感信号，包括
在霍尔传感器转态时，接收霍尔转态信号，根据所述霍尔转态信号确定转子的基准电气角度；
确定所述转子的实际电气角度；
根据所述基准电气角度和所述实际电气角度，确定所述转子的偏差电气角度；
确定第一预设电气角度对应的脉冲宽度调制中断次数，其中，所述第一预设电气角度为所述偏差电气角度对应的矫正参数；
根据所述第一预设电气角度对应的脉冲宽度调制中断次数以及所述偏差电气角度，确定矫正电气角度，其中，所述矫正角度为一次所述脉冲宽度调制中断需要矫正的电气角度；
根据所述矫正电气角度调整所述实际电气角度。
在其中的一些实施例中，所述确定第一预设电气角度对应的脉冲宽度调制中断次数，包括：
获取所述第一预设电气角度与交流电在一个周期中变化的电气角度间的比值；
确定所述转子在一个电周期中产生的脉冲宽度调制中断次数；
根据所述转子在一个电周期中产生的脉冲宽度调制中断次数和所述比值，确定所述第一预设电气角度对应的脉冲宽度调制中断次数。
在其中的一些实施例中，所述确定所述转子在一个电周期中产生的脉冲宽度调制中断次数，包括：
获取所述转子的电气频率和脉冲宽度调制的频率；
根据所述转子的电气频率和所述脉冲宽度调制的频率，确定所述转子在一个电周期中产生的脉冲宽度调制中断次数。
在其中的一些实施例中，所述根据所述矫正电气角度调整所述实际电气角度，包括：
确定所述实际电气角度与所述基准电气角度的超前或者滞后关系；
在脉冲宽度调制中断周期内，根据所述超前或者滞后关系，以及所述矫正电气角度调整所述实际电气角度。
在其中的一些实施例中，所述根据所述超前或者滞后关系，以及所述矫正电气角度调整所述实际电气角度，包括：
如果所述实际电气角度相对于所述基准电气角度超前，且所述偏差电气角度大于所述矫正电气角度，所述实际电气角度减去所述矫正电气角度，以及所述偏差电气角度减少一个矫正电气角度。
在其中的一些实施例中，所述根据所述超前或者滞后关系，以及所述矫正电气角度调整所述实际电气角度，还包括：
如果所述实际电气角度相对于所述基准电气角度超前，且所述偏差电气角度小于或者等于所述矫正电气角度，所述实际电气角度减去所述偏差电气角度，以及所述偏差电气角度设置为0。
在其中的一些实施例中，所述根据所述超前或者滞后关系，以及所述矫正电气角度调整所述实际电气角度，还包括：
如果所述实际电气角度相对于所述基准电气角度滞后，且所述偏差电气角度大于所述矫正电气角度，所述实际电气角度加上所述矫正电气角度，以及所述偏差电气角度减少一个所述矫正电气角度。
在其中的一些实施例中，所述根据所述超前或者滞后关系，以及所述矫正电气角度调整所述实际电气角度，还包括：
如果所述实际电气角度相对于所述基准电气角度滞后，且所述偏差电气角度小于或者等于所述矫正电气角度，所述实际电气角度加上所述偏差电气角度，以及所述偏差电气角度设置为0。
在其中的一些实施例中，所述第一预设电气角度的大小在30°至50°范围内。
在其中的一些实施例中，所述方法还包括：
在所述霍尔传感器未转态时，获取上一个霍尔转态信号对应的矫正电气角度；
根据上一个霍尔转态信号对应的矫正电气角度调整所述实际电气角度。
在其中的一些实施例中，所述根据所述霍尔转态信号确定转子的基准电气角度，之前包括：
通过所述霍尔传感器检测霍尔信号，如果接收到霍尔转态信号，通过磁场定向控制获取转子的电气角度；
确定第一关系表，其中，所述第一关系表表示霍尔转态信号值与所述转子的电气角度之间的对应关系。
在其中的一些实施例中，所述如果接收到霍尔转态信号，通过磁场定向控制获取转子的电气角度，之前包括：
确定所述转子的初始电气角度；
通过所述霍尔传感器，获取与所述初始电气角度对应的霍尔信号值。
在其中的一些实施例中，通过下述方式确定所述实际电气角度：
根据上一个脉冲宽度调制中断周期内所述转子的电气角度、电机的转速以及脉冲宽度调制中断周期，确定当前脉冲宽度调制中断周期内所述实际电气角度。
在其中的一些实施例中，通过下述方式确定所述第一预设电气角度：
获取所述转子的转速；
根据所述转子的转速和第一预设时间，确定所述第一预设电气角度，其中，所述第一预设时间为所述偏差电气角度对应的矫正时间。
第二个方面，在本实施例中提供了一种闸机控制方法，包括：根据第一个方面所述的转子转动角度偏差调整方法控制闸机中的转子转动。
第三个方面，在本实施例中提供了一种电子装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一个方面所述的转子转动角度偏差调整方法和第二个方面所述的闸机控制方法。
第四个方面，在本实施例中提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述第一个方面所述的转子转动角度偏差调整方法和第二个方面所述的闸机控制方法。
与相关技术相比，在本实施例中提供的转子转动角度偏差调整方法、闸机控制方法和电子装置，通过根据所述基准电气角度和所述实际电气角度，确定所述转子的偏差电气角度，确定第一预设电气角度对应的脉冲宽度调制中断次数，其中，所述第一预设电气角度为所述偏差电气角度对应的矫正参数，根据所述第一预设电气角度对应的脉冲宽度调制中断次数以及所述偏差电气角度，确定矫正电气角度，其中，所述矫正角度为一次所述脉冲宽度调制中断需要矫正的电气角度，根据所述矫正电气角度调整所述实际电气角度，解决了转动力矩突变的问题，实现了电机更加平稳的运行。
本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，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是根据本申请实施例的转子转动角度偏差调整方法的应用终端的硬件结构框图；
图2是根据本申请实施例的一种转子转动角度偏差调整方法的流程图；
图3是根据本申请实施例的霍尔传感器的输出信号示意图；
图4是根据本申请实施例的转子的电气角度波形示意图；
图5是根据本申请实施例的一种闸机控制系统示意图；
图6是根据本申请实施例的一种闸机电机控制系统示意图；
图7是根据本申请实施例的另一种转子转动角度偏差调整方法的流程图；
图8是根据本申请实施例的再一种转子转动角度偏差调整方法的流程图；
图9是根据本申请实施例的一种转子电气角度波形示意图；
图10是根据本申请实施例的另一种转子电气角度波形示意图。
具体实施方式
为更清楚地理解本申请的目的、技术方案和优点，下面结合附图和实施例，对本申请进行了描述和说明。
除另作定义外，本申请所涉及的技术术语或者科学术语应具有本申请所属技术领域具备一般技能的人所理解的一般含义。在本申请中的“一”、“一个”、“一种”、“该”、“这些”等类似的词并不表示数量上的限制，它们可以是单数或者复数。在本申请中所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”及其任何变体，其目的是涵盖不排他的包含；例如，包含一系列步骤或模块(单元)的过程、方法和系统、产品或设备并未限定于列出的步骤或模块(单元)，而可包括未列出的步骤或模块(单元)，或者可包括这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或模块(单元)。在本申请中所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并不限定于物理的或机械连接，而可以包括电气连接，无论是直接连接还是间接连接。在本申请中所涉及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”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。通常情况下，字符“/”表示前后关联的对象是一种“或”的关系。在本申请中所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等，只是对相似对象进行区分，并不代表针对对象的特定排序。
在本实施例中提供的方法实施例可以在终端、计算机或者类似的运算装置中执行。比如在终端上运行，图1是根据本申请实施例的转子转动角度偏差调整方法的应用终端的硬件结构框图。如图1所示，终端可以包括一个或多个(图 1中仅示出一个)处理器102和用于存储数据的存储器104，其中，处理器102 可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置。上述终端还可以包括用于通信功能的传输设备106以及输入输出设备108。本领域普通技术人员可以理解，图1所示的结构仅为示意，其并不对上述终端的结构造成限制。例如，终端还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示出的不同配置。
存储器104可用于存储计算机程序，例如，应用软件的软件程序以及模块，如在本实施例中的转子转动角度偏差调整方法对应的计算机程序，处理器102 通过运行存储在存储器104内的计算机程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的方法。存储器104可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器104可进一步包括相对于处理器102远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至终端。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
传输设备106用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络包括终端的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输设备106包括一个网络适配器(NetworkInterface Controller，简称为NIC)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输设备106可以为射频 (Radio Frequency，简称为RF)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。
在本实施例中提供了一种转子转动角度偏差调整方法，图2是根据本申请实施例的一种转子转动角度偏差调整方法的流程图，如图2所示，该流程包括如下步骤：
步骤S201，在霍尔传感器转态时，接收霍尔转态信号，根据霍尔转态信号确定转子的基准电气角度。
在本实施例中，电机上设置霍尔传感器，电机内包含有转子，转子转动对应产生霍尔传感器的传感信号，霍尔传感器检测电机转动磁场的变化输出对应的高低电平，霍尔传感器输出的状态值为0或者1，当霍尔传感器输出的状态值从0跳变为1时，说明霍尔传感器转态，接收霍尔转态信号。
步骤S202，确定转子的实际电气角度。
步骤S203，根据基准电气角度和实际电气角度，确定转子的偏差电气角度。
步骤S204，确定第一预设电气角度对应的脉冲宽度调制中断次数，其中，第一预设电气角度为偏差电气角度对应的矫正参数。
需要说明的是，脉冲宽度调制(Pulse width modulation，PWM)是一种模拟控制方式，根据相应载荷的变化来调制晶体管基极或MOS管栅极的偏置，来实现晶体管或MOS管导通时间的改变，从而实现开关稳压电源输出的改变。
在本实施例中，在每次PWM中断中对实际电气角度进行矫正。
步骤S205，根据第一预设电气角度对应的脉冲宽度调制中断次数以及偏差电气角度，确定矫正电气角度，其中，矫正角度为一次脉冲宽度调制中断需要矫正的电气角度。
步骤S206，根据矫正电气角度调整实际电气角度。
在本实施例中，确定转子的偏差电气角度后，在转子转动第一预设电气角度范围对偏差电气角度进行动态矫正，示例的，假设第一预设角度为30°，偏差电气角度为10°，现需要在转子转动30°的电气角度范围内对10°的偏差角度进行矫正，首先，确定30°对应的PWM中断次数，然后根据30°对应的PWM 中断次数和偏差电气角度10°，来确定每次PWM中断需要矫正的电气角度，最后，在每次PWM中断中，根据上一步计算得出的每次PWM中断需要矫正的电气角度来调整实际电气角度，直到实际电气角度与基准电气角度一致。
可以理解的，在本实施例中，在确定有偏差电气角度时，不是直接将实际电气角度立刻调整至基准电气电压，而是根据第一预设角度确定每次PWM中断中需要矫正的电气角度，并根据每次PWM中断中需要矫正的电气角度来平缓的调整实际电气角度，在转子转动第一预设角度范围内完成偏差电气角度的矫正，解决了转动力矩突变的问题，实现了电机更加平稳的运行。
在其中的一些实施例中，步骤S204，确定第一预设电气角度对应的脉冲宽度调制中断次数，包括下述步骤：
获取第一预设电气角度与交流电在一个周期中变化的电气角度间的比值。
确定转子在一个电周期中产生的脉冲宽度调制中断次数。
根据转子在一个电周期中产生的脉冲宽度调制中断次数和比值，确定第一预设电气角度对应的脉冲宽度调制中断次数。
需要说明的是，交流电在变化过程中，它的瞬时值经过一次循环又变化到原来的瞬时值所需的时间，即交流电变化一个循环所需要的时间，称为电周期。
在本实施例中，交流电在一个周期中变化的的电气角度为360°。
可以理解的，在本实施例中，根据转子在一个电周期内产生的PWM中断次数，以及第一预设角度与360°的比值，能够准确的确定第一预设电气角度对应的PWM中断次数，进一步的，根据第一预设电气角度对应的PWM中断次数能够更加准确的确定每次PWM中断需要矫正的电气角度，实现了更加准确的完成转子转动偏差角度的矫正。
在其中的一些实施例中，步骤S2041，确定转子在一个电周期中产生的脉冲宽度调制中断次数，包括：
获取转子的电气频率和脉冲宽度调制的频率；
根据转子的电气频率和脉冲宽度调制的频率，确定转子在一个电周期中产生的脉冲宽度调制中断次数。
通过上述方式，根据转子的电气频率和PWM的频率，实现了更加准确的确定转子在一个电周期中产生的PWM中断次数，进一步的，根据转子在一个电周期中产生的PWM中断次数能够更加准确的确定第一预设电气角度对应的PWM 中断次数，根据第一预设电气角度对应的PWM中断次数能够更加准确的确定每次PWM中断需要矫正的电气角度，实现了更加准确的完成转子转动偏差角度的矫正。
在其中的一些实施例中，步骤S206，根据矫正电气角度调整实际电气角度，包括：
确定实际电气角度与基准电气角度的超前或者滞后关系；
在脉冲宽度调制中断周期内，根据超前或者滞后关系，以及矫正电气角度调整实际电气角度。
可以理解的，在本实施中，在每个PWM中断周期内，根据实际电气角度与基准电气角度的超前或者滞后关系，以及每次PWM中断需要矫正的电气角度，能够能加精确的对偏差电气角度进行矫正。
在其中的一些实施例中，根据超前或者滞后关系，以及矫正电气角度调整实际电气角度，包括：
如果实际电气角度相对于基准电气角度超前，且偏差电气角度大于矫正电气角度，实际电气角度减去矫正电气角度，以及偏差电气角度减少一个矫正电气角度。
在本实施例中，如果实际电气角度相对于基准电气角度超前，说明实际电气角度大于基准电气角度，如果偏差电气角度大于矫正电气角度，说明一个 PWM中断周期内无法完成偏差电气角度的矫正，此时，在当前的PWM中断周期中，实际电气角度减少一个矫正电气角度，并将偏差电气角度减少一个矫正电气角度，在下一个PWM中断周期内，依然进行上述判断，直到偏差电气角度小于矫正角度，说明在当前的PWM中断周期内即可完成偏差电气角度的矫正。
可以理解的，在本实施例中，在确定有偏差电气角度时，不是直接将实际电气角度立刻调整至基准电气电压，而是在每次PWM中断周期内，根据矫正电气角度来平缓的调整实际电气角度，解决了转动力矩突变的问题，实现了电机更加平稳的运行。
在其中的一些实施例中，根据超前或者滞后关系，以及矫正电气角度调整实际电气角度，还包括：
如果实际电气角度相对于基准电气角度超前，且偏差电气角度小于或者等于矫正电气角度，实际电气角度减去偏差电气角度，以及偏差电气角度设置为0。
在本实施例中，偏差电气角度小于矫正角度，说明在当前的PWM中断周期内即可完成偏差电气角度的矫正，此时，实际电气角度减少一个矫正电气角度，会造成矫正后的实际电气角度小于基准电气角度，即会造成过矫正，因此，在偏差电气角度小于或者等于矫正电气角度时，实际电气角度减少偏差电气角度，并把偏差电气角度设置为0，即可完成偏差电气角度的矫正。
可以理解的，在本实施例中，在确定有偏差电气角度时，不是直接将实际电气角度立刻调整至基准电气电压，而是在每次PWM中断周期内，根据矫正电气角度来平缓的调整实际电气角度，解决了转动力矩突变的问题，实现了电机更加平稳的运行。
在其中的一些实施例中，根据超前或者滞后关系，以及矫正电气角度调整实际电气角度，还包括：
如果实际电气角度相对于基准电气角度滞后，且偏差电气角度大于矫正电气角度，实际电气角度加上矫正电气角度，以及偏差电气角度减少一个矫正电气角度。
在本实施例中，如果实际电气角度相对于基准电气角度滞后，说明实际电气角度小于基准电气角度，如果偏差电气角度大于矫正电气角度，说明一个 PWM中断周期内无法完成偏差电气角度的矫正，此时，在当前的PWM中断周期中，实际电气角度加上一个矫正电气角度，并将偏差电气角度减少一个矫正电气角度，在下一个PWM中断周期内，依然进行上述判断，直到偏差电气角度小于矫正角度，说明在当前的PWM中断周期内即可完成偏差电气角度的矫正。
可以理解的，在本实施例中，在确定有偏差电气角度时，不是直接将实际电气角度立刻调整至基准电气电压，而是在每次PWM中断周期内，根据矫正电气角度来平缓的调整实际电气角度，解决了转动力矩突变的问题，实现了电机更加平稳的运行。
在其中的一些实施例中，根据超前或者滞后关系，以及矫正电气角度调整实际电气角度，还包括：
如果实际电气角度相对于基准电气角度滞后，且偏差电气角度小于或者等于矫正电气角度，实际电气角度加上偏差电气角度，以及偏差电气角度设置为0。
在本实施例中，偏差电气角度小于矫正角度，说明在当前的PWM中断周期内即可完成偏差电气角度的矫正，此时，实际电气角度加上一个矫正电气角度，会造成矫正后的实际电气角度大于基准电气角度，即会造成过矫正，因此，在偏差电气角度小于或者等于矫正电气角度时，实际电气角度加上偏差电气角度，并把偏差电气角度设置为0，即可完成偏差电气角度的矫正。
可以理解的，在本实施例中，在确定有偏差电气角度时，不是直接将实际电气角度立刻调整至基准电气电压，而是在每次PWM中断周期内，根据矫正电气角度来平缓的调整实际电气角度，解决了转动力矩突变的问题，实现了电机更加平稳的运行。
在其中的一些实施例中，第一预设电气角度的大小在30°至50°范围内。
在本实施例中，第一预设电气角度包括端点30°和50°。
在其中的一些实施例中，转子转动角度偏差调整方法还包括：
在霍尔传感器未转态时，获取上一个霍尔转态信号对应的矫正电气角度；
根据上一个霍尔转态信号对应的矫正电气角度调整实际电气角度。
需要说明的是，一个电周期对应为360°，一个霍尔状态对应一个扇形区域，一个扇形区域为60°，故而一个电周期共有6个霍尔状态，霍尔状态信息发生跳变即为霍尔转态信息，上述方法主要是根据每个电周期内的霍尔状态来进行偏差电气角度的矫正，通过下述方式对两个霍尔状态之间的实际电气角度矫正。
在本实施例中，如果未接收到霍尔转态信号，根据与当前PWM中断周期时间间隔最短的霍尔转态信号对应的矫正电气角度对当前的实际电气角度进行矫正，矫正步骤与上述接收到霍尔转态信号的步骤相同。
通过上述方式，实现了两个霍尔状态之间的实际电气角度矫正。
在其中的一些实施例中，根据霍尔转态信号确定转子的基准电气角度，之前包括：
通过霍尔传感器检测霍尔信号，如果接收到霍尔转态信号，通过磁场定向控制获取转子的电气角度；
确定第一关系表，其中，第一关系表表示霍尔转态信号值与转子的电气角度之间的对应关系。
需要说明的是，磁场定向控制(Field-Oriented Control，FOC)能够精确地控制磁场大小与方向，使得电机转矩平稳、噪声小、效率高。
当电机转动时，产生相位相差120°的方波信号，例如转子磁极为S极时输出高电平，其他时候输出低电平，转子连续旋转时，3个霍尔传感器的输出信号如图3所示，由于电机霍尔安装误差和霍尔线序出错的问题，导致同一批次电机，也存在电机的电气角度不同步的问题，因此，需要测得每个霍尔传感器对应的霍尔状态信号与转子的电气角度对应关系。
在本实施例中，电机在定子侧互差120°电角度的位置安装3个霍尔元件，用于检测转子位置，通过FOC控制使得电机转动，因此，转子的电气角度在[0， 360]之间累加循环，通过霍尔传感器输入捕获的功能，检测霍尔信号，当发现霍尔信号边沿跳变时，即发现霍尔转态信号转态时，读取转子当前的电气角度并记录下来，最终得到如下表所示的第一关系表，其中，Hc、Hb和Ha分别表示三个霍尔传感器对应的霍尔信号。
表一霍尔转态信号值与转子电气角度关系表
| Hc | Hb | Ha | 扇区 | 转子电气角度 |
| 1 | 0 | 0 | 4 | 0° |
| 1 | 0 | 1 | 5 | 60° |
| 0 | 0 | 1 | 1 | 120° |
| 0 | 1 | 1 | 3 | 180° |
| 0 | 1 | 0 | 2 | 240° |
| 1 | 1 | 0 | 6 | 300° |
通过上述方式，通过霍尔传感器和FOC控制，来准确的测得霍尔状态信号与转子的电气角度间的对应关系，从而后续根据第一关系表就能准确的得到与霍尔转态信号对应的基准电气角度，进一步的，根据基准电气角度能够实现准确偏差角度矫正，另外，按照表一设置电机的电气角度后，如图4所示，其中，第一条波形为开环转动电机对应的电气角度波形，第二条波形为霍尔传感器测得的电气角度波形，开环转动电机对应的电气角度与霍尔传感器测得的电气角度基本一致，进一步说明通过上述表格能够较准确的确定转子的电气角度。
通过上述方式可知，在霍尔传感器状态时，能够确定对应的转子电气角度，从而能够根据六个转态信号值确定一个电周期对应的转子电气角度，但只有在接收到霍尔转态信号时，才能开始确定上述表一，因此，本申请还提出下述方法在未接收到霍尔状态信号时，依然能够准确的确定转子的初始电气角度。
在其中的一些实施例中，如果接收到霍尔转态信号，通过磁场定向控制获取转子的电气角度，之前包括：
确定转子的初始电气角度；
通过霍尔传感器，获取与初始电气角度对应的霍尔信号值。
示例的，初始电气角度为0°，确定转子电气角度为0°时的霍尔信号情况，本实施例使用转子定向的方式，将FOC控制中电气角度设置为0°，FOC控制中q轴电压Uq设置为0，FOC控制中d轴电压设置为小于额定电压Ud值，通过SVPWM计算，并将电机的A相接电源正极，BC两相并接到在一起后接入电源负极，通过电枢反应后，最终转子会定位在0°的电气角度上，然后读取霍尔信号，得到转子初始电气角度为0°时对应的霍尔信号。
需要说明的是，SVPWM是近年发展的一种比较新颖的控制方法，是由三相功率逆变器的六个功率开关元件组成的特定开关模式产生的脉宽调制波，能够使输出电流波形尽可能接近于理想的正弦波形。
可以理解的，在本实施例中，在未接收到霍尔状态信号时，能够准确的确定转子的初始电气角度，在此基础上，能够更快的完成一个电周期内霍尔状态信号与转子电气角度的对应关系，比如，通过上述方式确认当前的初始电气角度为10°，那么已当前初始电气角度为开始，转子转动360°后回到当前的初始电气角度即可确认一个电周期内的霍尔转态信号与转子的电气角度对应关系，如没有通过上述方式确定当前的初始电气角度，那么需要等待一段时间接收到霍尔转态信号后才能将霍尔转态信号对应的转子电气角度作为初始电气角度，即需要花更长的时间才能确定上述第一关系表。
现有方案中，一般是通过霍尔传感器输出的霍尔状态信号来确定转子的电气角度，一个电周期共有6个霍尔状态信号，因此，两个霍尔状态信号之间的转子电气角度无法准确的确定，本实施例通过下述方式可以确定两个霍尔状态信号之间的转子电气角度。
在其中的一些实施例中，通过下述方式确定实际电气角度：
根据上一个脉冲宽度调制中断周期内转子的电气角度、电机的转速以及脉冲宽度调制中断周期，确定当前脉冲宽度调制中断周期内实际电气角度。
示例的，转子在两个霍尔状态信号区间的转速恒定为ω，当前PWM中断周期内转子的电气角度为θi，上一个PWM中断周期内转子的电气角度为θi-1，则通过下式能够得到当前PWM中断周期内转子的电气角度为θi，其中，T为一个PWM 中断周期的大小。
θi＝θi-1+ωT (1)
通过上述方式，能够准确的确定两个霍尔状态信号之间的转子电气角度，通过步骤S201至步骤S206的矫正方法，来进一步的平缓矫正转子的电气角度偏差。
在其中的一些实施例中，通过下述方式确定第一预设电气角度：
获取转子的转速；
根据转子的转速和第一预设时间，确定第一预设电气角度，其中，第一预设时间为偏差电气角度对应的矫正时间。
可以理解的，在转子转速恒定的情况下，通过转子的转速和第一预设时间实现了准确的确定第一预设电气角度，进一步的，根据第一预设电气角度不仅能够准确的矫正转子电气角度，还能避免因电气角度突变造成的转动力矩突变。
另外，本申请还提出一种闸机控制方法，运用于如图5所示的闸机运动控制系统，该闸机控制方法包括，根据上述提出的转子转动角度偏差调整方法控制闸机中的转子转动。
在本实施例中，如图5所示，该闸机控制系统包括逻辑处理系统和运控板，运控板包括电机1、电机2和红外传感器，两个电机上均设置霍尔传感器，两个电机内均设置有转子，转子转动对应产生霍尔传感器的传感信号；逻辑处理系统相当于闸机的大脑，其主要原理是通过采集分布在闸机内的红外传感器数据，判断出行人在通行过程中的动作，并根据该判断控制电机做出快速的响应处理；运控板上包含两路电机控制，分别控制左摆闸和右摆闸，左右摆闸的控制系统一样，如图6所示。
可以理解的，在闸机电机控制系统中转子转动电气角度出现偏差时，通过上述提出的转子转动角度偏差调整方法能够动态平缓的调整上述电气角度偏差，实现了闸机中的电机更加平稳、准确的运行。
在本实施例中还提供了一种转子转动角度偏差调整方法。图7是根据本申请实施例的另一种转子转动角度偏差调整方法的流程图，如图7所示，该流程包括如下步骤：
步骤S701，在霍尔传感器转态时，接收霍尔转态信号，根据霍尔转态信号确定转子的基准电气角度。
步骤S702，确定转子的实际电气角度。
步骤S703，根据基准电气角度和实际电气角度，确定转子的偏差电气角度。
步骤S704，获取转子的电气频率和脉冲宽度调制的频率。
步骤S705，根据转子的电气频率和脉冲宽度调制的频率，确定转子在一个电周期中产生的脉冲宽度调制中断次数。
步骤S706，获取第一预设电气角度与交流电在一个周期中变化的电气角度间的比值。
步骤S707，根据转子在一个电周期中产生的脉冲宽度调制中断次数和比值，确定第一预设电气角度对应的脉冲宽度调制中断次数。
步骤S708，根据第一预设电气角度对应的脉冲宽度调制中断次数以及偏差电气角度，确定矫正电气角度，其中，矫正角度为一次脉冲宽度调制中断需要矫正的电气角度。
步骤S709，根据矫正电气角度调整实际电气角度。
可以理解的，在本实施例中，在确定有偏差电气角度时，不是直接将实际电气角度立刻调整至基准电气电压，而是根据第一预设角度确定每次PWM中断中需要矫正的电气角度，并根据每次PWM中断中需要矫正的电气角度来平缓的调整实际电气角度，在转子转动第一预设角度范围内完成偏差电气角度的矫正，解决了转动力矩突变的问题，实现了电机更加平稳的运行。
在本实施例中还提供了一种转子转动角度偏差调整方法。图8是根据本申请实施例的再一种转子转动角度偏差调整方法的流程图，如图8所示，该转子转动角度偏差调整方法包括如下步骤：
步骤S801，在每个PWM中断周期内，计算当前转速下的转子电气频率Fe。
在本实施例中，通过下式计算转子电气频率Fe，其中，Vcur表示当前转子的转速，P表示磁对极对数。
步骤S802，计算转子电气频率Fe对应的PWM中断次数N。
在本实施例中，通过下式计算PWM中断次数N，其中，Fpwm表示PWM 的电气频率，即为一个PWM中断周期。
步骤S803，判断接收的霍尔状态信号是否发生跳变。
在本实施例中，如果霍尔状态信号发生跳变，说明产生霍尔状态信号，若接收的霍尔状态信号发生跳变，则进入步骤S804，否则，进入步骤S813。
步骤S804，计算转子的实际电气角度与基准电气角度的偏差电气角度Δθ。
在本实施例中，通过下式计算偏差电气角度Δθ，其中，θv表示实际电气角度，θhall表示基准电气角度。
Δθ＝θv-θhall (4)
步骤S805，计算转子转动45°电气角度范围内对应的矫正电气角度θstep。
在本实施例中，通过下式计算矫正电气角度θstep，其中，Δθ表示步骤S804 计算得出的偏差电气角度，N表示步骤S802计算得出的PWM中断次数，8是通过360°除以45°得到。
步骤S806，判断转子的实际电气角度是否相对于基准电气角度超前。
在本实施例中，如果转子的实际电气角度相对于基准电气角度超前，则进入步骤S807，否则，进入步骤S810。
步骤S807，判断偏差电气角度Δθ是否大于矫正电气角度θstep。
在本实施例中，如果偏差电气角度Δθ大于矫正电气角度θstep，则进入步骤S808，否则，进入步骤S809。
步骤S808，实际电气角度减少一个矫正电气角度θstep，偏差电气角度Δθ减小一个矫正电气角度θstep。
步骤S809，实际电气角度减少一个偏差电气角度Δθ，偏差电气角度Δθ置为 0。
步骤S810，判断偏差电气角度Δθ是否大于矫正电气角度θstep。
在本实施例中，如果偏差电气角度Δθ大于矫正电气角度θstep，则进入步骤S811，否则，进入步骤S812。
步骤S811，实际电气角度加上一个矫正电气角度θstep，偏差电气角度Δθ减小一个矫正电气角度θstep。
步骤S812，实际电气角度加上一个偏差电气角度Δθ，偏差电气角度Δθ置为 0。
步骤S813，获取与当前PWM中断周期时间间隔最短的霍尔转态信号对应的矫正电气角度，并根据该矫正电气角度对当前PWM中断周期内的实际电气角度进行矫正。
在本实施例中，根据该矫正电气角度对当前PWM中断周期内的实际电气角度进行矫正的步骤如步骤S806至步骤S813所示。
可以理解的，当采集到霍尔状态信号跳变时，若此时实际电气角度与基准电气角度存在偏差，在之后的45°电气角度内将偏差电气角度均匀的矫正回去，这样既保证了电气角度补偿的及时性，也保证了转子电气角度的连贯性，能避免转子电气角度的大幅度突变引起的电机输出力矩抖动，有利于电机的稳定控制，如图9和图10所示，图9为现有方法中强制矫正偏差电气角度对应的波形，图10是本实施例在之后的45°电气角度内将偏差电气角度均匀的矫正回去对应的电气角度波形，可见，图10的波形相对图9的波形更为平缓。
需要说明的是，在上述流程中或者附图的流程图中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。例如，步骤S801和步骤S802可以放至步骤S803之后。
在本实施例中还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，该存储器中存储有计算机程序，该处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。
可选地，上述电子装置还可以包括传输设备以及输入输出设备，其中，该传输设备和上述处理器连接，该输入输出设备和上述处理器连接。
可选地，在本实施例中，上述处理器可以被设置为通过计算机程序执行以下步骤：
在霍尔传感器转态时，接收霍尔转态信号，根据霍尔转态信号确定转子的基准电气角度。
确定转子的实际电气角度。
根据基准电气角度和实际电气角度，确定转子的偏差电气角度。
确定第一预设电气角度对应的脉冲宽度调制中断次数，其中，第一预设电气角度为偏差电气角度对应的矫正参数。
根据第一预设电气角度对应的脉冲宽度调制中断次数以及偏差电气角度，确定矫正电气角度，其中，矫正角度为一次脉冲宽度调制中断需要矫正的电气角度。
根据矫正电气角度调整实际电气角度。
需要说明的是，在本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，在本实施例中不再赘述。
此外，结合上述实施例中提供的转子转动角度偏差调整方法，在本实施例中还可以提供一种存储介质来实现。该存储介质上存储有计算机程序；该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中的任意一种转子转动角度偏差调整方法。
应该明白的是，这里描述的具体实施例只是用来解释这个应用，而不是用来对它进行限定。根据本申请提供的实施例，本领域普通技术人员在不进行创造性劳动的情况下得到的所有其它实施例，均属本申请保护范围。
显然，附图只是本申请的一些例子或实施例，对本领域的普通技术人员来说，也可以根据这些附图将本申请适用于其他类似情况，但无需付出创造性劳动。另外，可以理解的是，尽管在此开发过程中所做的工作可能是复杂和漫长的，但是，对于本领域的普通技术人员来说，根据本申请披露的技术内容进行的某些设计、制造或生产等更改仅是常规的技术手段，不应被视为本申请公开的内容不足。
“实施例”一词在本申请中指的是结合实施例描述的具体特征、结构或特性可以包括在本申请的至少一个实施例中。该短语出现在说明书中的各个位置并不一定意味着相同的实施例，也不意味着与其它实施例相互排斥而具有独立性或可供选择。本领域的普通技术人员能够清楚或隐含地理解的是，本申请中描述的实施例在没有冲突的情况下，可以与其它实施例结合。
以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对专利保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (17)
1.一种转子转动角度偏差调整方法，所述转子转动对应产生霍尔传感器的传感信号，其特征在于，包括：
在霍尔传感器转态时，接收霍尔转态信号，根据所述霍尔转态信号确定转子的基准电气角度；
确定所述转子的实际电气角度；
根据所述基准电气角度和所述实际电气角度，确定所述转子的偏差电气角度；
确定第一预设电气角度对应的脉冲宽度调制中断次数，其中，所述第一预设电气角度为所述偏差电气角度对应的矫正参数；
根据所述第一预设电气角度对应的脉冲宽度调制中断次数以及所述偏差电气角度，确定矫正电气角度，其中，所述矫正电气角度为一次所述脉冲宽度调制中断需要矫正的电气角度；
根据所述矫正电气角度调整所述实际电气角度。
2.根据权利要求1所述的转子转动角度偏差调整方法，其特征在于，所述确定第一预设电气角度对应的脉冲宽度调制中断次数，包括：
获取所述第一预设电气角度与交流电在一个周期中变化的电气角度间的比值；
确定所述转子在一个电周期中产生的脉冲宽度调制中断次数；
根据所述转子在一个电周期中产生的脉冲宽度调制中断次数和所述比值，确定所述第一预设电气角度对应的脉冲宽度调制中断次数。
3.根据权利要求2所述的转子转动角度偏差调整方法，其特征在于，所述确定所述转子在一个电周期中产生的脉冲宽度调制中断次数，包括：
获取所述转子的电气频率和脉冲宽度调制的频率；
根据所述转子的电气频率和所述脉冲宽度调制的频率，确定所述转子在一个电周期中产生的脉冲宽度调制中断次数。
4.根据权利要求1所述的转子转动角度偏差调整方法，其特征在于，所述根据所述矫正电气角度调整所述实际电气角度，包括：
确定所述实际电气角度与所述基准电气角度的超前或者滞后关系；
在脉冲宽度调制中断周期内，根据所述超前或者滞后关系，以及所述矫正电气角度调整所述实际电气角度。
5.根据权利要求4所述的转子转动角度偏差调整方法，其特征在于，所述根据所述超前或者滞后关系，以及所述矫正电气角度调整所述实际电气角度，包括：
如果所述实际电气角度相对于所述基准电气角度超前，且所述偏差电气角度大于所述矫正电气角度，所述实际电气角度减去所述矫正电气角度，以及所述偏差电气角度减少一个矫正电气角度。
6.根据权利要求4所述的转子转动角度偏差调整方法，其特征在于，所述根据所述超前或者滞后关系，以及所述矫正电气角度调整所述实际电气角度，还包括：
如果所述实际电气角度相对于所述基准电气角度超前，且所述偏差电气角度小于或者等于所述矫正电气角度，所述实际电气角度减去所述偏差电气角度，以及所述偏差电气角度设置为0。
7.根据权利要求4所述的转子转动角度偏差调整方法，其特征在于，所述根据所述超前或者滞后关系，以及所述矫正电气角度调整所述实际电气角度，还包括：
如果所述实际电气角度相对于所述基准电气角度滞后，且所述偏差电气角度大于所述矫正电气角度，所述实际电气角度加上所述矫正电气角度，以及所述偏差电气角度减少一个所述矫正电气角度。
8.根据权利要求4所述的转子转动角度偏差调整方法，其特征在于，所述根据所述超前或者滞后关系，以及所述矫正电气角度调整所述实际电气角度，还包括：
如果所述实际电气角度相对于所述基准电气角度滞后，且所述偏差电气角度小于或者等于所述矫正电气角度，所述实际电气角度加上所述偏差电气角度，以及所述偏差电气角度设置为0。
9.根据权利要求1所述的转子转动角度偏差调整方法，其特征在于，所述第一预设电气角度的大小在30°至50°范围内。
10.根据权利要求1所述的转子转动角度偏差调整方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述霍尔传感器未转态时，获取上一个霍尔转态信号对应的矫正电气角度；
根据上一个霍尔转态信号对应的矫正电气角度调整所述实际电气角度。
11.根据权利要求1所述的转子转动角度偏差调整方法，其特征在于，所述根据所述霍尔转态信号确定转子的基准电气角度，之前包括：
通过所述霍尔传感器检测霍尔信号，如果接收到霍尔转态信号，通过磁场定向控制获取转子的电气角度；
确定第一关系表，其中，所述第一关系表表示霍尔转态信号值与所述转子的电气角度之间的对应关系。
12.根据权利要求11所述的转子转动角度偏差调整方法，其特征在于，所述如果接收到霍尔转态信号，通过磁场定向控制获取转子的电气角度，之前包括：
确定所述转子的初始电气角度；
通过所述霍尔传感器，获取与所述初始电气角度对应的霍尔信号值。
13.根据权利要求1所述的转子转动角度偏差调整方法，其特征在于，通过下述方式确定所述实际电气角度：
根据上一个脉冲宽度调制中断周期内所述转子的电气角度、电机的转速以及脉冲宽度调制中断周期，确定当前脉冲宽度调制中断周期内所述实际电气角度。
14.根据权利要求1所述的转子转动角度偏差调整方法，其特征在于，通过下述方式确定所述第一预设电气角度：
获取所述转子的转速；
根据所述转子的转速和第一预设时间，确定所述第一预设电气角度，其中，所述第一预设时间为所述偏差电气角度对应的矫正时间。
15.一种闸机控制方法，其特征在于，根据权利要求1至14中任一种转子转动角度偏差调整方法控制闸机中的转子转动。
16.一种电子装置，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行权利要求1至14中任一项所述的转子转动角度偏差调整方法或者权利要求15中的闸机控制方法。
17.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至14中任一项所述的转子转动角度偏差调整方法或者权利要求15中的闸机控制方法的步骤。
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