CN114537147B - 可移动设备的断路保护方法、装置及可移动设备 - Google Patents
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Abstract
本公开实施例公开了一种可移动设备的断路保护方法、装置、电子设备和计算机可读存储介质，其中所述方法包括：检测所述可移动设备是否发生断路；发生断路时，通过限制PID比例积分微分的输出值Vq的最大值来控制传输至所述可移动设备的驱动轮的刹车能量；根据所述刹车能量在断路时刻起控制所述可移动设备进行阻尼刹车，直至所述可移动设备静止；其中，所述Vq介于0和与设定额定值之间。通过本公开的可移动设备的断路保护方法，能够在可移动设备发生断路时通过限制PID比例积分微分的输出值Vq的最大值来控制传输至所述可移动设备的驱动轮的刹车能量，保持可移动设备平衡，迫使可移动设备阻尼式减速，从而实现可移动设备的平稳刹车。
Description
技术领域
本公开涉及可移动设备领域，尤其涉及一种可移动设备的断路保护方法、装置及电子设备。
背景技术
随着可移动设备的智能化，可移动设备涵盖的领域越来越广，可以分为无人可移动设备和载人可移动设备，这些可移动设备加速、减速过程中的驱动力往往较为直接，算法比较简单。
现有的这些可移动设备一般都是由中央处理器对转向或驱动轮进行实时通信来控制机器行走、转弯，但是在硬件线缆松动或断掉的情况下，在驱动轮检测到与中央处理器失去联系后，自行把速度设置为零，驱动轮就会失去控制，如果不加以保护会出现失控乱撞，造成严重的安全事故。
发明内容
本公开实施方式的目的在于提供一种可移动设备的断路保护方法。其中，在本公开中，可移动设备可以是轮式机器人，比如餐厅送餐机器人、酒店递送机器人、园区巡检机器人、物流快递机器人等，也可以是平衡车、电动车等，其中，平衡车可以是单轮或双轮，电动车可以是电动汽车、电动自行车、电动三轮车、电动车玩具等。本公开中的可移动设备不限于此，只要能够移动的电动设备都可以作为本公开方案的主体设备。
为了实现上述目的，第一方面，本发明的实施例提供了一种可移动设备的断路保护方法，包括：
检测所述可移动设备是否发生断路；
发生断路时，通过限制PID比例积分微分的输出值Vq的最大值来控制传输至所述可移动设备的驱动轮的刹车能量；
根据所述刹车能量在断路时刻起控制所述可移动设备进行阻尼刹车，直至所述可移动设备静止；
其中，所述Vq介于0和与设定额定值之间。
进一步的，所述Vq的最大值在断路时刻起保持小于设定额定值的第一固定值，或者从零平滑增加到小于设定额定值的第二固定值。
进一步的，所述小于设定额定值的第一固定值为输出额定值的0％至30％之间的一固定值；所述第二固定值为设定额定值的0％至50％之间的一固定值，所述第一固定值和所述第二固定值相同或不同。
进一步的，所述第一固定值和/或第二固定值为设定额定值的10％、15％、20％、25％或30％。
进一步的，所述设定额定值根据所述可移动设备的质量设定，并根据重心不偏的临界值设置所述设定额值定的最大值。
进一步的，所述Vq用于控制与永磁铁转子磁场垂直的定子磁场强度，所述Vq的值越大，电机输出的驱动扭矩越大，根据所述Vq对应的驱动扭矩控制所述可移动设备阻尼刹车，直至所述可移动设备静止。
进一步的，所述Vq根据断路时刻起随着时间的增加而增加，且所述Vq的极限值小于设定额定值。
进一步的，所述PID比例积分微分的输出值Vq计算如下：
其中，Kp为比例增益，是调适参数，Ki为积分增益，也是调适参数，Kd为微分增益，也是调适参数，e为误差，e＝设定额定值(SP)-回授值(PV)，t为目前时间，τ为积分变数，数值从0到目前时间t。
进一步的，所述检测所述可移动设备是否发生断路，包括：
检测所述可移动设备的驱动轮与中央处理器之间的电连接；
如果所述驱动轮与中央处理器之间的线路电流为0，则发生断路；
如果所述驱动轮与中央处理器之间的线路电流不为0，则未发生断路。
第二方面，本公开实施例提供一种可移动设备的断路保护装置，包括：
检测模块，用于检测所述可移动设备是否发生断路；
能量控制模块，用于发生断路时，通过限制PID比例积分微分的输出值Vq的最大值来控制传输至所述可移动设备的驱动轮的刹车能量；
设备控制模块，用于根据所述刹车能量在断路时刻起控制所述可移动设备进行阻尼刹车，直至所述可移动设备静止；
其中，所述Vq介于0和与设定额定值之间。
第三方面，本公开实施例提供一种可移动设备，包括：
至少一个存储器，用于存储计算机可读指令；以及
至少一个处理器，用于运行所述计算机可读指令，使得所述可移动设备实现根据上述第一方面中任意一项所述的方法。
第四方面，本公开实施例提供一种电子设备，包括：
存储器，用于存储计算机可读指令；以及
处理器，用于运行所述计算机可读指令，使得所述电子设备实现上述第一方面中任意一项所述的方法。
第五方面，本公开实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，用于存储计算机可读指令，当所述计算机可读指令由计算机执行时，使得所述计算机实现上述第一方面中任意一项所述的方法。
第六方面，本公开实施例提供一种计算机程序，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行根据上述第一方面中任意一项所述的可移动设备的断路保护方法。
本公开实施例公开了一种可移动设备的断路保护方法、装置、电子设备和计算机可读存储介质，其中所述方法包括：检测所述可移动设备是否发生断路；发生断路时，通过限制PID比例积分微分的输出值Vq的最大值来控制传输至所述可移动设备的驱动轮的刹车能量；根据所述刹车能量在断路时刻起控制所述可移动设备进行阻尼刹车，直至所述可移动设备静止；其中，所述Vq介于0和与设定额定值之间。通过本公开的可移动设备的断路保护方法，能够在可移动设备发生断路时通过限制PID比例积分微分的输出值Vq的最大值来控制传输至所述可移动设备的驱动轮的刹车能量，这个能量要小，在可移动设备其它轮子及惯性的带动下，轮子还可以继续转动，向前行进，保持可移动设备平衡，但同时Vq的值又要大于零，保留一点刹车力，迫使可移动设备阻尼式减速，从而实现可移动设备的平稳刹车。
上述说明仅是本公开技术方案的概述，为了能更清楚了解本公开的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为让本公开的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1为本公开一实施例提供的可移动设备的断路保护方法流程示意图；
图2为本公开一实施例提供的可移动设备的驱动轮控制电路示意图；
图3为本公开另一实施例提供的可移动设备的断路保护装置示意图；
图4为本公开另一实施例提供的可移动设备对应的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地描述本公开的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。
以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。
应当理解，本公开的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行，和/或并行执行。此外，方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本公开的范围在此方面不受限制。
本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”；术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。
需要注意，本公开中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。
需要注意，本公开中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。
在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。下面参考附图详细描述公开的各实施方式。
本公开中通过对可移动设备进行断路检测和保护，能够在可移动设备发生断路时通过限制PID比例积分微分的输出值Vq的最大值来控制传输至所述可移动设备的驱动轮的刹车能量，保持可移动设备平衡，迫使可移动设备阻尼式减速，从而实现可移动设备的平稳刹车。其中，在本公开中，可移动设备可以是轮式机器人，比如餐厅送餐机器人、酒店递送机器人、园区巡检机器人、物流快递机器人等，也可以是平衡车、电动车等，其中，平衡车可以是单轮或双轮，电动车可以是电动汽车、电动自行车、电动三轮车、电动车玩具等。本公开中的可移动设备不限于此，只要能够移动的电动设备都可以作为本公开方案的主体设备。
目前工业自动化水平已成为衡量各行各业现代化水平的一个重要标志。同时，控制理论的发展也经历了古典控制理论、现代控制理论和智能控制理论三个阶段。自动控制系统可分为开环控制系统和闭环控制系统。
本公开采用的控制系统包括控制器、传感器、变送器、执行机构、输入输出接口。控制器的输出经过输出接口、执行机构，加到被控系统上；控制系统的被控量，经过传感器，变送器，通过输入接口送到控制器。不同的控制系统，其传感器、变送器、执行机构是不一样的。比如压力控制系统要采用压力传感器。电加热控制系统的传感器是温度传感器。
图1为本公开实施例提供的可移动设备的断路保护方法的流程示意图，本实施例提供的方法可以由一可移动设备或其控制装置来执行，该装置可以实现为软件，或者实现为软件和硬件的组合，该装置可以集成设置在可移动设备与控制系统中的某设备中，比如终端设备中。如图1所示，该方法包括如下步骤：
步骤S101：检测所述可移动设备是否发生断路。
在步骤S101中，本公开实施例中，家庭中、办公区或公共场合中的智能可移动设备为轮式可移动设备，可选择的，具有自动导航能力，比如餐厅送餐可移动设备，酒店递送可移动设备，园区巡检可移动设备，物流快递可移动设备。小功率的可移动设备比如100kg级别的基本上是由两轮差速驱动的，100kg以上的可移动设备可能会采用三舵轮驱动，更大负载能力的可移动设备由四舵轮来驱动，比如200kg级别的。这些可移动设备底盘运动部分通过通信总与上位机相连，实时接收上位机的控制指令来进行移动行走，控制命令一般会包括自动导航、调试遥控器、远程终端控制等，无论哪一方发来的控制命令，本公开中，通过检测驱动轮与中央处理器之间的电路连接来确定是否发生断路，例如，可以检测电路中的电流强度I，也可以检测特定位置的电压值U，如果电流强度为0，或者电压值为断开时电压值，则可确定所述可移动设备发生断电，即当驱动轮检测到与中央处理器失去联系后，确定发生断电。最坏的情况是驱动轮全部掉线，或者中央处理器死机，此时所有驱动轮通过阻尼式的方法迫使可移动设备自动滑行停车。其中，断路的产生原因，可以是线路断线、电源断电、器件损坏等，本公开中的断路不限于此。
具体的，以电流检测为例，所述检测所述可移动设备是否发生断路，包括：检测所述可移动设备的驱动轮与中央处理器之间的电连接；如果所述驱动轮与中央处理器之间的线路电流为0，则发生断路；如果所述驱动轮与中央处理器之间的线路电流不为0，则未发生断路。
需要说明的是，在本公开实施例中，在发生断路时，驱动轮的中央处理器驱动线路断路，但通过设置备用电池和备用线路的方式可以实现对驱动轮的控制保护，保留部分驱动力，从而实现驱动轮的阻尼式减速。
步骤S102：发生断路时，通过限制PID比例积分微分的输出值Vq的最大值来控制传输至所述可移动设备的驱动轮的刹车能量。
在步骤S102中，本公开检测发生断路时，备用保护电路中采用智能PID控制器，PID(比例积分微分)英文全称为Proportion Integration Differentiation，为数学物理术语。PID是以它的三种纠正算法而命名。受控变数是三种算法(比例、积分、微分)相加后的结果，即为其输出，其输入为误差值(设定值减去测量值后的结果)或是由误差值衍生的信号。本公开中，PID控制及其控制器或智能PID控制器(仪表)包括具有PID参数自整定功能的智能调节器(intelligent regulator)，其中PID控制器参数的自动调整是通过智能化调整或自校正、自适应算法来实现。有利用PID控制实现的压力、温度、流量、液位控制器，能实现PID控制功能的可编程控制器(PLC)，还有可实现PID控制的PC系统等等。
本公开实施例中，所述Vq是PID比例积分微分的输出，用于控制与永磁铁转子磁场垂直的定子磁场强度，所述Vq的值越大，电机输出的驱动扭矩越大，根据所述Vq控制的传输至可移动设备的驱动能量来控制所述可移动设备阻尼刹车。
本公开实施例中，在所述可移动设备发生断路时，备用保护电路中，通过参数配置Vq的最大值，来控制最终传输到轮子的刹车能量，这个能量要小，在可移动设备其它驱动轮及惯性的带动下，轮子还可以继续转动，向前行进，保持可移动设备平衡，但同时Vq的值又要大于零，保留一点刹车力，迫使可移动设备阻尼式减速。Vq的配置和可移动设备的整机重量相关，保证可移动设备的重心不偏的情况下，设置最大阻尼值(即最大设定额定值)。
具体的，所述Vq的最大值在断路时刻起保持小于设定额定值的第一固定值，或者从零平滑增加到小于设定额定值的第二固定定值。所述小于设定额定值的第一固定值为输出额定值的0％至30％之间的一固定值；所述第二固定值为设定额定值的0％至50％之间的一固定值，所述第一固定值和所述第二固定值相同或不同。优选的，所述第一固定值和/或第二固定值为设定额定值的10％、15％、20％、25％或30％。
关于Vq的最大值设定，相当于我们在执行器内部存储区域，根据实验结果写了一个值，当执行器检测到与上位机失去通信后，会拿这个值来限定Vq的最大输出值。
另外，本公开的另一实施例，所述Vq的值作为时间变量参数。所述Vq的值越大，电机输出的驱动扭矩越大，根据所述Vq对应的驱动扭矩控制所述可移动设备阻尼刹车，直至所述可移动设备静止。所述Vq根据断路时刻起随着时间的增加而增加，且所述Vq的极限值小于设定额定值。
所述PID比例积分微分的输出值Vq计算如下：
其中，Kp为比例增益，是调适参数，Ki为积分增益，也是调适参数，Kd为微分增益，也是调适参数，e为误差，e＝设定额定值(SP)-回授值(PV)，t为目前时间，τ为积分变数，数值从0到目前时间t。
其中，回授值(PV)的输入：可以用两种方式输入回授值(即反馈值)：
(1)用PV_IN(过程回授值)输入浮点格式的回授值，此时开关量PVPER_ON(外围设备过程变量ON)应为0状态。
(2)用PV_PER(外围设备回授值)输入外围设备(I/O)格式的回授值，即用模拟量输入模块输出的输出的数字值作为PID控制的回授值，此时开关量PVPER_ON应为1状态。
步骤S103：根据所述刹车能量在断路时刻起控制所述可移动设备进行阻尼刹车，直至所述可移动设备静止。
在步骤S103中，本公开实施例中，该步骤中，当发生中央处理器与驱动轮之间的线路断路时，通过参数配置Vq的最大值，来控制最终传输到轮子的刹车能量，这个能量要小，在可移动设备其它驱动轮及惯性的带动下，轮子还可以继续转动，向前行进，保持可移动设备平衡，但同时Vq的值又要大于零，保留一点刹车力，迫使可移动设备阻尼式减速，直至静止。
与此同时，中央处理器在检测到主线路断线之后，会控制未断线(即在线)的轮子以及通过备用电路来减速来确保可移动设备平稳停车。最坏的情况是驱动轮全部掉线，或者中央处理器死机，所有驱动轮通过备用电路进行阻尼式的控制迫使可移动设备自动滑行停车。通过Vq控制的刹车能量对可移动设备进行阻尼式的刹车控制，直至静止。Vq的配置和可移动设备的整机重量相关，保证可移动设备的重心不偏的情况下，设置最大阻尼值。
所述Vq用于控制与永磁铁转子磁场垂直的定子磁场强度，所述Vq的值越大，电机输出的驱动扭矩越大，根据所述Vq对应的驱动扭矩控制所述可移动设备阻尼刹车，直至所述可移动设备静止。
图2示出了本公开一实施例提供的可移动设备的驱动轮控制电路示意图，如图所示，可移动设备每个驱动轮本身内部拥有常规的电流环、速度环、双闭环控制系统，正常情况下，当中央处理器下发速度指令(Speed_ref)时，在速度、电流、双闭环的负反馈系统控制下，驱动轮会保证三相永磁同步电机(BLDC)电机以精确的速度设定值转动。当驱动轮检测到与中央处理器失去联系后，自行把速度设置为零。当输入速度(Speed_ref)为零时，速度环PI调节器及电流环PI调节器会以最大电流输出立即刹车，轮子抱死。在惯性、以下其它驱动轮的推动下，可移动设备会瞬间失去平衡，发生翻车现象。
根据图示电路发现，在三相永磁同步电机(BLDC)的驱动电路中，三相逆变输出的三相电压Va、Vb、Vc将作用于电机，而三相电压的大小是随着时间变化的正弦波形，相位依次相差120°。
由静止三相坐标系变化到静止坐标系的过程称之为Clark变换。Park变换为直交变换，由输入的交流电，最终变换到相对与转子坐标的直流电，Park变换是静止坐标系乘以一个旋转矩阵进行坐标系变换。通过Clark变换和Park变换，可以对电流进行交流和直流之间的变换。而RevPark变换为Park反变换，也为直交变换，图中所示，该RevPark变换将输入的直流电压经过RevPark变换后转换成交流电压。其中Vq为控制与永磁铁转子磁场垂直的定子磁场强度(PWM调制解调)，对驱动起决定性驱动作用，而Vd控制在定子线圈产生的磁场与永磁铁转子磁场平行，所以一般设置为0，不起驱动作用。关于Vq的最大值设定，相当于我们在执行器内部存储区域，根据实验结果写了一个值，当执行器检测到与上位机失去通信后，会拿这个值来限定Vq的最大输出值。
图3为本公开另一实施例提供的可移动设备的速度控制装置示意图。该可移动设备的速度控制装置包括：检测模块301、能量控制模块302和设备控制模块303。其中：
所述检测模块301，用于检测所述可移动设备是否发生断线。
本公开实施例中，可移动设备底盘运动部分通过通信总与上位机相连，实时接收上位机的控制指令来进行移动行走，控制命令一般会包括自动导航、调试遥控器、远程终端控制等。这些可移动设备底盘运动部分通过通信总与上位机相连，实时接收上位机的控制指令来进行移动行走，控制命令一般会包括自动导航、调试遥控器、远程终端控制等，无论哪一方发来的控制命令，本公开中，通过检测驱动轮与中央处理器之间的电路连接来确定是否发生断路，例如，可以检测电路中的电流强度I，也可以检测特定位置的电压值U，如果电流强度为0，或者电压值为断开时电压值，则可确定所述可移动设备发生断电，即当驱动轮检测到与中央处理器失去联系后，确定发生断电。最坏的情况是驱动轮全部掉线，或者中央处理器死机，此时所有驱动轮通过阻尼式的方法迫使可移动设备自动滑行停车。其中，断路的产生原因，可以是线路断线、电源断电、器件损坏等，本公开中的断路不限于此。
具体的，以电流检测为例，通过所述检测模块检测可移动设备的线路是否发生断路，包括：检测所述可移动设备的驱动轮与中央处理器之间的电连接；如果所述驱动轮与中央处理器之间的线路电流为0，则发生断路；如果所述驱动轮与中央处理器之间的线路电流不为0，则未发生断路。
需要说明的是，在本公开实施例中，在发生断路时，驱动轮的中央处理器驱动线路断路，但通过设置备用电池和备用线路的方式可以实现对驱动轮的控制保护，保留部分驱动力，从而实现驱动轮的阻尼式减速。
所述能量控制模块302，用于发生断线时，通过限制PID比例积分微分的输出值Vq的最大值来控制传输至所述可移动设备的驱动轮的刹车能量。
通过所述能量控制模块，本公开检测发生断路时，备用保护电路中采用智能PID控制器。本公开实施例中，所述Vq是PID比例积分微分的输出，用于控制与永磁铁转子磁场垂直的定子磁场强度，所述Vq的值越大，电机输出的驱动扭矩越大，根据所述Vq控制的传输至可移动设备的驱动能量来控制所述可移动设备阻尼刹车。
本公开实施例中，通过所述能量控制模块，在所述可移动设备发生断路时，备用保护电路中通过参数配置Vq的最大值，来控制最终传输到轮子的刹车能量，这个能量要小，在可移动设备其它驱动轮及惯性的带动下，轮子还可以继续转动，向前行进，保持可移动设备平衡，但同时Vq的值又要大于零，保留一点刹车力，迫使可移动设备阻尼式减速。Vq的配置和可移动设备的整机重量相关，保证可移动设备的重心不偏的情况下，设置最大阻尼值(即最大设定额定值)。
具体的，所述Vq的最大值在断路时刻起保持小于设定额定值的第一固定值，或者从零平滑增加到小于设定额定值的第二固定定值。所述小于设定额定值的第一固定值为输出额定值的0％至30％之间的一固定值；所述第二固定值为设定额定值的0％至50％之间的一固定值，所述第一固定值和所述第二固定值相同或不同。优选的，所述第一固定值和/或第二固定值为设定额定值的10％、15％、20％、25％或30％。
关于Vq的最大值设定，相当于我们在执行器内部存储区域，根据实验结果写了一个值，当执行器检测到与上位机失去通信后，会拿这个值来限定Vq的最大输出值。
另外，本公开的另一实施例，所述Vq的值作为时间变量参数。所述Vq的值越大，电机输出的驱动扭矩越大，根据所述Vq对应的驱动扭矩控制所述可移动设备阻尼刹车，直至所述可移动设备静止。所述Vq根据断路时刻起随着时间的增加而增加，且所述Vq的极限值小于设定额定值。
所述PID比例积分微分的输出值Vq计算如下：
其中，Kp为比例增益，是调适参数，Ki为积分增益，也是调适参数，Kd为微分增益，也是调适参数，e为误差，e＝设定额定值(SP)-回授值(PV)，t为目前时间，τ为积分变数，数值从0到目前时间t。
其中，回授值(PV)的输入：可以用两种方式输入回授值(即反馈值)：
(1)用PV_IN(过程回授值)输入浮点格式的回授值，此时开关量PVPER_ON(外围设备过程变量ON)应为0状态。
(2)用PV_PER(外围设备回授值)输入外围设备(I/O)格式的回授值，即用模拟量输入模块输出的输出的数字值作为PID控制的回授值，此时开关量PVPER_ON应为1状态。
所述设备控制模块303，用于根据所述刹车能量在断线时刻起控制所述可移动设备进行阻尼刹车，直至所述可移动设备静止。
通过所述设备控制模块，当发生中央处理器与驱动轮之间的线路断路时，通过参数配置Vq的最大值，来控制最终传输到轮子的刹车能量，这个能量要小，在可移动设备其它驱动轮及惯性的带动下，轮子还可以继续转动，向前行进，保持可移动设备平衡，但同时Vq的值又要大于零，保留一点刹车力，迫使可移动设备阻尼式减速，直至静止。
与此同时，通过所述设备控制模块，中央处理器在检测到主线路断线之后，会控制未断线(即在线)的轮子以及通过备用电路来减速来确保可移动设备平稳停车。最坏的情况是驱动轮全部掉线，或者中央处理器死机，所有驱动轮通过备用电路进行阻尼式的控制迫使可移动设备自动滑行停车。通过Vq控制的刹车能量对可移动设备进行阻尼式的刹车控制，直至静止。Vq的配置和可移动设备的整机重量相关，保证可移动设备的重心不偏的情况下，设置最大阻尼值。
所述Vq用于控制与永磁铁转子磁场垂直的定子磁场强度，所述Vq的值越大，电机输出的驱动扭矩越大，根据所述Vq对应的驱动扭矩控制所述可移动设备阻尼刹车，直至所述可移动设备静止。
图3所示装置可以执行图1所示实施例的方法，本实施例未详细描述的部分，可参考对图1所示实施例的相关说明。该技术方案的执行过程和技术效果参见图1所示实施例中的描述，在此不再赘述。
下面参考图4，其示出了适于用来实现本公开另一实施例的可移动设备对应的电子设备400的结构示意图。本公开实施例中的终端设备可以包括但不限于诸如移动电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP(便携式多媒体播放器)、车载终端(例如车载导航终端)等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。图4示出的电子设备仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图4所示，电子设备400可以包括处理装置(例如中央处理器、图形处理器等)401，其可以根据存储在只读存储器(ROM)402中的程序或者从存储装置408加载到随机访问存储器(RAM)403中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 403中，还存储有电子设备400操作所需的各种程序和数据。处理装置401、ROM 402以及RAM 403通过通信线路404彼此相连。输入/输出(I/O)接口405也连接至通信线路404。
通常，以下装置可以连接至I/O接口405：包括例如触摸屏、触摸板、键盘、鼠标、摄像头、麦克风、加速度计、陀螺仪等的输入装置406；包括例如液晶显示器(LCD)、扬声器、振动器等的输出装置407；包括例如磁带、硬盘等的存储装置408；以及通信装置409。通信装置409可以允许电子设备400与其他设备进行无线或有线通信以交换数据。虽然图4示出了具有各种装置的电子设备400，但是应理解的是，并不要求实施或具备所有示出的装置。可以替代地实施或具备更多或更少的装置。
特别地，根据本公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在非暂态计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信装置409从网络上被下载和安装，或者从存储装置408被安装，或者从ROM 402被安装。在该计算机程序被处理装置401执行时，执行本公开实施例的方法中限定的上述功能。
需要说明的是，本公开上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开中，计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：电线、光缆、RF(射频)等等，或者上述的任意合适的组合。
在一些实施方式中，客户端、服务器可以利用诸如HTTP(HyperText TransferProtocol，超文本传输协议)之类的任何当前已知或未来研发的网络协议进行通信，并且可以与任意形式或介质的数字数据通信(例如，通信网络)互连。通信网络的示例包括局域网(“LAN”)，广域网(“WAN”)，网际网(例如，互联网)以及端对端网络(例如，ad hoc端对端网络)，以及任何当前已知或未来研发的网络。
上述计算机可读介质可以是上述电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。
上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时，使得该电子设备：执行上述实施例中的交互方法。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本公开的操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括但不限于面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
描述于本公开实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。其中，单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。
本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、片上系统(SOC)、复杂可编程逻辑设备(CPLD)等等。
在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
根据本公开的一个或多个实施例，提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有能被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行前述第一方面中的任一所述方法。
根据本公开的一个或多个实施例，提供了一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，该非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，该计算机指令用于使计算机执行前述第一方面中的任一所述方法。
以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (11)
1.一种可移动设备的断路保护方法，其特征在于，包括：
检测所述可移动设备是否发生断路；
发生断路时，通过限制PID比例积分微分的输出值Vq的最大值来控制传输至所述可移动设备的驱动轮的刹车能量；
根据所述刹车能量在断路时刻起控制所述可移动设备进行阻尼刹车，直至所述可移动设备静止；
其中，所述Vq的最大值在断路时刻起保持小于设定额定值的第一固定值，或者从零平滑增加到小于设定额定值的第二固定值，所述Vq介于0和与设定额定值之间。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述小于设定额定值的第一固定值为输出额定值的0％至30％之间的一固定值；所述第二固定值为设定额定值的0％至50％之间的一固定值，所述第一固定值和所述第二固定值相同或不同。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一固定值和/或第二固定值为设定额定值的10％、15％、20％、25％或30％。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设定额定值根据所述可移动设备的质量设定，并根据重心不偏的临界值设置所述设定额定值的最大值。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述Vq用于控制与永磁铁转子磁场垂直的定子磁场强度，所述Vq的值越大，电机输出的驱动扭矩越大，根据所述Vq对应的驱动扭矩控制所述可移动设备阻尼刹车，直至所述可移动设备静止。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述Vq根据断路时刻起随着时间的增加而增加，且所述Vq的极限值小于设定额定值。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述PID比例积分微分的输出值Vq计算如下：
其中，Kp为比例增益，是调适参数，Ki为积分增益，也是调适参数，Kd为微分增益，也是调适参数，e为误差，e＝设定额定值(SP)-回授值(PV)，t为目前时间，τ为积分变数，数值从0到目前时间t。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测所述可移动设备是否发生断路，包括：
检测所述可移动设备的驱动轮与中央处理器之间的电连接；
如果所述驱动轮与中央处理器之间的线路电流为0，则发生断路；
如果所述驱动轮与中央处理器之间的线路电流不为0，则未发生断路。
9.一种可移动设备的断路保护装置，其特征在于，包括：
检测模块，用于检测所述可移动设备是否发生断路；
能量控制模块，用于发生断路时，通过限制PID比例积分微分的输出值Vq的最大值来控制传输至所述可移动设备的驱动轮的刹车能量；
设备控制模块，用于根据所述刹车能量在断路时刻起控制所述可移动设备进行阻尼刹车，直至所述可移动设备静止；
其中，所述Vq的最大值在断路时刻起保持小于设定额定值的第一固定值，或者从零平滑增加到小于设定额定值的第二固定值，所述Vq介于0和与设定额定值之间。
10.一种可移动设备，包括：
至少一个存储器，用于存储计算机可读指令；以及
至少一个处理器，用于运行所述计算机可读指令，使得所述可移动设备实现根据权利要求1-8中任意一项所述的方法。
11.一种计算机存储介质，所述存储介质中存储有至少一可执行指令，所述可执行指令使处理器执行根据权利要求1-8任一项所述可移动设备的断路保护方法的步骤。
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