CN117478025B - 推杆电机带载电流值安全行程控制方法及控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电机控制方法及系统领域，特别是涉及一种推杆电机带载电流值安全行程控制方法及控制系统，本发明包括采集推杆电机的带载电流值；根据所述带载电流值换算得到推杆电机的负载值；以及根据所述负载值控制电机所带动的推杆行程不超过安全限值。本发明能够更方便快捷的依据实际的负载对推杆行程的安全限值进行自主适配，通过电机的智能保护系统，实现了对电动摇椅的摆动范围的安全限位，提高了产品的可靠性。

Description

推杆电机带载电流值安全行程控制方法及控制系统

技术领域

本发明涉及电机控制方法及系统领域，特别是涉及一种推杆电机带载电流值安全行程控制方法及控制系统。

背景技术

推杆电机在很多智能家居场景均有使用，在对推杆电机进行限位时，往往采用接近传感器感知推杆伸缩，或者通过霍尔传感器记录电机转动圈数推算推杆伸缩长度，上述控制往往使得推杆电机的行程为固定行程。

具体应用场景之一的电动摇椅，其在使用过程中对需要摇摆范围进行限位，现有技术做出保护的解决方案中,如采用压力传感器的电动摇椅，通常是在程序中预设固定行程的限定值，这就导致了现有摇椅无法自主调整限定值；一方面对不同摇椅产品是存在结构差异的话，就无法预设不同的安全限值；另一方面针对同一种结构产品，负载不同的情况下，就无法设置不同的安全限值；并且传统的压力传感器由于灵敏度有限，抗干扰差等问题，导致程序的安全限定值的不准确。

基于上述问题，亟需设计一种推杆电机带载电流值安全行程控制方法及控制系统。

发明内容

为了解决背景技术中提及的技术问题，本发明提供了一种推杆电机带载电流值安全行程控制方法及控制系统、电动摇椅控制系统、可读的存储介质。

本发明提供了一种电机带载电流值安全行程控制方法，包括以下步骤：

步骤S1，采集推杆电机的带载电流值；

步骤S2，根据所述带载电流值换算得到推杆电机的负载值；以及

步骤S3，根据所述负载值控制电机所带动的推杆行程不超过安全限值。

另一方面，本发明提供一种推杆电机带载电流值安全行程控制系统，包括：

电流检测模块，采集推杆电机的带载电流值；霍尔检测模块，用于检测推杆电机的转动圈数，确定电机的推杆长度；电机驱动模块，用于驱动推杆电机转动，以使推杆伸缩；处理器，与所述电流检测模块、霍尔检测模块和电机驱动模块电性连接，以获得带载电流值，根据所述带载电流值换算得到推杆电机的负载值；

通过所述负载值控制电机所带动的推杆行程不超过安全限值，并将上述推杆行程的控制指令发送至电机驱动模块；所述电机驱动模块调节推杆行程控制在安全限值内。

第三方面，本发明提供电动摇椅控制系统，包括用于驱动摇椅腿部打开的推杆电机，以及所述推杆电机由推杆电机带载电流值安全行程控制系统。

第四方面，本发明提供一种可读的存储介质，所述的可读存储介质上存储程序或者指令，当程序或者指令被处理器执行时，以实现如前述中的一种电机带载电流值安全行程控制方法的步骤。

本发明的有益效果是，通过对采集的带载电流值，计算得到电机的实际负载，根据负载推杆伸长长度（即行程）控制伸缩的安全限值，从而提高了电机控制的灵活性，尤其是针对电动摇椅使用场景，通过电机的实际负载确定推杆行程的安全限值，使电动摇椅在安全限位值范围内摇摆，进而防止摇椅发生倾覆。

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是本发明的一些实施例所提供的工作流程图；

图2是本发明的一些实施例所提供的电动摇椅的行程控制示意图；

图3是本发明的一些实施例所提供电机带载电流值安全行程控制系统的原理框图；

图4是本发明的一些实施例所提供的电动摇椅摇结构的示意图。

图中：座椅底板1、搁脚板2、推杆电机3。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

基于背景技术中所涉及的电动摇椅使用场景中所涉及的技术问题，即现有摇椅无法自主调整限定值，一方面对不同摇椅产品是存在结构差异的话，就无法预设不同的安全限值；另一方面针对同一种结构产品，负载不同的情况下，就无法设置不同的安全限值。

针对上述技术问题，如图1示，至少一个实施例提供一种电机带载电流值安全行程控制方法，包括步骤S1，采集推杆电机的带载电流值；步骤S2，根据所述带载电流值换算得到推杆电机的负载值；步骤S3，根据所述负载值控制电机所带动的推杆行程不超过安全限值。

具体而言，当电机的负载增大时，电机的带载电流会相应增加，因此可以根据带载电流的变化判断电机的负载情况，上述负载情况包括但不限于人的体重，或者设置阻尼带来的负载变化等情况。

根据带载电流值得到电机的输出力G，单位为N，即，其中电机根据具体型号来定，在一些实施例中，某些型号的电机电流的带载电流值在0.5~4A之间，Ke是电机电流对应输出力的转换系数，单位为N/A，I是电机带载电流值，单位为A ；将所述输出力代入到负载值X的计算公式中，即/>，负载值X的单位为kg， k为减速比，g为重力系数；

进一步的，所述步骤S3中安全限位位置值的M计算公式，即，其中Km为负载值对应的霍尔计数系数，单位为mm/kg，安全限值M的单位为mm。

如图2所示为电动摇椅的行程控制示意图，为了更好的说明使用场景，通过至少一个实施例说明电机带载电流值安全行程控制方法对于电动摇椅的具体控制，其中电动摇椅包括通过与座椅底板1连接的推杆电机3，推动和座椅连接的搁脚板2，由于推杆电机3的伸缩，使得搁脚板2打开，摇椅向后倾倒，搁脚板2打开程度影响人体中心因此与摇椅倾倒密切相关。

当一成年如180斤男子坐在该电动摇椅上，腿放置在搁脚板2上，控制搁脚板2打开撑起，此时推杆电机3会获得成人脚部的负重对应的带载电流值，电动摇椅中推杆电机带载电流值安全行程控制系统的处理器将带载电流值换算成负载值，然后根据负载值控制电机所带动的推杆行程不超过安全限值；若是女性体重100斤左右，则负载值完全不同。

所述安全限值可以控制推杆电机的最大伸长长度即推杆行程，进而限定座椅底板1和搁脚板2之间的安全角度α，防止座椅摇摆角度α过大导致摇摆中发生倾覆。

对于所述安全限值M对应的安全角度α，根据实际产品中推杆电机3对应座椅底板1及搁脚板2的安装结构，通过三角形角度相关公式换算得出，通过控制安全限值M即可得到对应的安全角度α。

如图4所示的电动摇椅摇结构，具体的根据不同产品的座椅，可以通过不同体重的人员测试训练获得减速比k、转换系数Ke和霍尔计数系数Km等，然后将这些数据预存到推杆电机带载电流值安全行程控制系统中，减速比k、转换系数Ke和霍尔计数系数Km可以由先验建立不同的处理规则来处理不同的情况，即控制电机的转动圈数进而控制推杆的伸缩距离。

如图3所示，一些实施例还提供了一种推杆电机带载电流值安全行程控制系统，包括电流检测模块，采集推杆电机的带载电流值；霍尔检测模块，用于检测推杆电机的转动圈数；电机驱动模块，用于驱动推杆电机转动，以使推杆伸缩；处理器，与所述电流检测模块、霍尔检测模块和电机驱动模块电性连接，以获得带载电流值，根据所述带载电流值换算得到推杆电机的负载值，通过所述负载值控制电机所带动的推杆行程不超过安全限值，并将上述推杆行程的控制指令发送至电机驱动模块；所述电机驱动模块调节推杆行程控制在安全限值内。

一些实施例还提供了所述负载值的计算方法包括：根据所述带载电流值得到电机的输出力G，即,其中输出力G单位为N，I是电机的带载电流值，单位为A，Ke是电机电流对应输出力的转换系数，单位为N/A；以及将所述输出力G代入到负载值X的计算公式中，即/>，其中负载值X的单位为kg，k为减速比，g为重力系数。

一些实施例还提供了所述安全限值的M计算公式，即，其中Km为负载值对应的霍尔计数系数，单位为mm/kg，安全限值M的单位为mm。

具体工作方式参考上述电机带载电流值安全行程控制方法的具体实施过程，此处不在赘述。

一些实施例还提供一种电动摇椅控制系统，其包括用于驱动摇椅摆动的推杆电机，以及该推杆电机包括如前所述的一种推杆电机带载电流值安全行程控制系统，以获得安全限值。

所述安全限值可以控制推杆电机的最大伸长长度即推杆行程，进而限定座椅底板1和搁脚板2之间的安全角度α，防止座椅摇摆角度α过大导致重心发生变化发生倾覆。

一些实施例中还提供一种可读的存储介质，该可读存储介质上的存储程序或者指令，当程序或者指令被处理器执行时，能够实现如前述的一种推杆电机带载电流值安全行程控制方法的步骤。

综上所述，本发明提供了一种推杆电机带载电流值安全行程控制方法及控制系统、电动摇椅控制系统及可读的存储介质，通过监控采集电机带载电流，可针对不同的负载情况灵活设置安全限值，将推杆电机的伸长长度控制在安全限值内，进而使电动摇椅在安全行程内摇摆。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、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，所述模块、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方式中，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，两个连续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动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。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (4)

1.一种推杆电机带载电流值安全行程控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，采集推杆电机的带载电流值；

步骤S2，根据所述带载电流值换算得到推杆电机的负载值；以及

步骤S3，根据所述负载值控制电机所带动的推杆行程不超过安全限值；

所述步骤S2中负载值的计算方法包括：

根据所述带载电流值得到电机的输出力G，即，其中输出力G单位为N，I是电机的带载电流值，单位为A ，Ke是电机电流对应输出力的转换系数，单位为N/A；以及

将所述输出力G代入到负载值X的计算公式中，即，其中负载值X的单位为kg，k为减速比，g为重力系数；

所述步骤S3中安全限值M的计算公式为：，其中Km为负载值对应的霍尔计数系数，单位为mm/kg，安全限值M的单位为mm。

2.一种推杆电机带载电流值安全行程控制系统，其特征在于，包括：

电流检测模块，用于采集电机的带载电流值；

霍尔检测模块，用于检测电机转速和位置，确定电机的推杆长度；

电机驱动模块，用于驱动推杆电机转动，以使推杆伸缩；

处理器，与所述电流检测模块、霍尔检测模块和电机驱动模块电性连接，以获得电机的带载电流值，根据所述带载电流值换算得到推杆电机的负载值，通过所述负载值控制电机所带动的推杆行程不超过安全限值，并将上述推杆行程的控制指令发送至电机驱动模块；

所述电机驱动模块调节推杆行程控制在安全限值内 ；

所述负载值的计算方法包括：

根据所述带载电流值得到电机的输出力G，即，其中输出力G单位为N ，I是电机的带载电流值，单位为A，Ke是电机电流对应输出力的转换系数，单位为N/A；以及

将所述输出力G代入到负载值X的计算公式中，即，其中负载值X的单位为kg，k为减速比，g为重力系数 ；

所述安全限值的计算公式为：；

其中Km为负载值对应的霍尔计数系数，单位为mm/kg；

M为安全限值，单位为mm。

3.一种电动摇椅控制系统，其特征在于，包括：

用于驱动摇椅腿部打开的推杆电机，以及所述推杆电机由如权利要求2所述的推杆电机带载电流值安全行程控制系统。

4.一种可读的存储介质，其特征在于，可读的存储介质上存储程序或者指令，所述程序或者指令被处理器执行时，以实现如权利要求1所述的推杆电机带载电流值安全行程控制方法的步骤。