CN117728717A - 用于车辆使用开关磁阻电机的控制方法和装置、计算机可读存储介质及电子设备 - Google Patents
用于车辆使用开关磁阻电机的控制方法和装置、计算机可读存储介质及电子设备 Download PDFInfo
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Abstract
本申请公开了一种用于车辆使用开关磁阻电机的控制方法和装置、计算机可读存储介质及电子设备。本申请实施在获取到用户针对车辆的控制指令时，先根据当前电机的转速对指令中包含的转速目标值进行调整并最终根据该调整后的转速值来生成电机的功率控制值以驱动电机，从而与现有技术中直接根据用户下达的控制指令中的转速值来生成电机控制功率值相比，能够更好地结合考虑当前电机的转速来调整用于生成电机功率控制值的转速值，从而在大惯量载荷场景下实现了电机对于用户的控制指令的更好的响应，并且还实现了更平稳的车辆运行状态。
Description
技术领域
本申请涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种用于车辆使用开关磁阻电机的控制方法和装置、计算机可读存储介质及电子设备。
背景技术
随着科学技术的发展，车辆在人们生活中也得到了越来越广泛的应用，这也对车辆自身的功能提出了更高的要求，特别是近年来随着环保的要求，出现了纯电力驱动的车辆。在这样的电动车辆中，由于采用了电机作为驱动方式，因此其与传统的汽油车辆所使用的驱动方式存在着本质的区别。通常是通过将用户通过油门踏板下达的速度指令转换为驱动电机旋转的功率信号，以使得电机按照例如用户踩下油门踏板的程度来以相应的功率驱动。但是在诸如叉车这样的存在大惯量负载的工程车辆应用中，由于在作业过程中具有大的载荷而处于大惯量状态，因此在根据油门踏板控制电机时，容易产生超调现象，这不仅大大劣化了驾驶者的驾驶感受，而且也容易使得承载的大惯量负载由于车辆不能够平稳行驶而在工程车辆的承载架上滑动甚至掉落而导致损坏。因此，需要一种能够适合于大惯量载荷的车辆使用开关磁阻电机的控制方案。
发明内容
本申请实施例提供一种用于车辆使用开关磁阻电机的控制方法和装置、计算机可读存储介质及电子设备，以解决现有技术中电动车辆的车辆驱动方案在具有大惯量载荷的应用场景中产生超调的缺陷。
为达到上述目的，本申请实施例提供了一种用于车辆使用开关磁阻电机的控制方法，包括：
获取车辆的第一控制指令，其中，所述第一控制指令包含有用于驱动车辆行驶的电机的第一转速目标值；
获取第一转速调整值和第一电机转速，其中，所述第一电机转速是在获取所述第一控制指令时所述电机的转速，并且所述第一电机转速是根据该第一转速调整值生成的；
将所述第一转速目标值与所述第一转速调整值相加并减去所述第一电机转速，以获得第二转速调整值；
根据所述第二转速调整值确定第二电机转速；
使用所述第二转速调整值更新所述第一转速调整值；
根据所述第二电机转速生成第一电机功率控制值；
根据所述第一电机功率控制值驱动所述电机。
本申请实施例还提供了一种用于车辆使用开关磁阻电机的控制装置，包括：
第一获取模块，用于获取车辆的第一控制指令，其中，所述第一控制指令包含有用于驱动车辆行驶的电机的第一转速目标值；
第二获取模块，用于获取第一转速调整值和第一电机转速，其中，所述第一电机转速是在获取所述第一控制指令时所述电机的转速，并且所述第一电机转速是根据该第一转速调整值生成的；
第一计算模块，用于将所述第一转速目标值与所述第一转速调整值相加并减去所述第一电机转速，以获得第二转速调整值；
第二计算模块，用于根据所述第二转速调整值确定第二电机转速；
第一更新模块，用于使用所述第二转速调整值更新所述第一转速调整值；
第三计算模块，用于根据所述第二电机转速生成第一电机功率控制值；
驱动模块，用于根据所述第一电机功率控制值驱动所述电机。
本申请实施例还提供了一种电子设备，包括：
存储器，用于存储程序；
处理器，用于运行所述存储器中存储的所述程序，所述程序运行时执行本申请实施例的用于车辆使用开关磁阻电机的控制方法。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有可被处理器执行的计算机程序，其中，该程序被处理器执行时实现如本申请实施例提供的车辆数据处理方法。
本申请实施例提供的用于车辆使用开关磁阻电机的控制方法和装置、计算机可读存储介质及电子设备，通过根据车辆的第一控制指令中包含的电机的第一转速目标值和第一转速调整值以及获取第一控制指令时的第一电机转速来获得第二转速调整值，并根据第二转速调整值确定第二电机转速，从而根据第二电机转速生成第一电机功率控制值，以根据第一电机功率控制值驱动电机，因此，根据本申请实施例的用于车辆使用开关磁阻电机的控制方案可以在获取到用户针对车辆的控制指令时，先根据当前电机的转速对指令中包含的转速目标值进行调整并最终根据该调整后的转速值来生成电机的功率控制值以驱动电机，从而与现有技术中直接根据用户下达的控制指令中的转速值来生成电机控制功率值相比，能够更好地结合考虑当前电机的转速来调整用于生成电机功率控制值的转速值，从而在大惯量载荷场景下实现了电机对于用户的控制指令的更好的响应，并且还实现了更平稳的车辆运行状态。
上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本申请提供的用于车辆使用开关磁阻电机的控制方法实施例的流程图；
图2为本申请提供的用于车辆使用开关磁阻电机的控制装置实施例的结构示意图；
图3为本申请提供的电子设备实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
实施例一
本申请实施例提供的方案可应用于任何具有电机控制能力的控制系统，例如安装有处理芯片的控制模块或设备等等。
随着科学技术的发展，车辆在人们生活中也得到了越来越广泛的应用，这也对车辆自身的功能提出了更高的要求，特别是近年来随着环保的要求，出现了纯电力驱动的车辆。在这样的电动车辆中，由于采用了电机作为驱动方式，因此其与传统的汽油车辆所使用的驱动方式存在着本质的区别。
在电动汽车的应用场景中，用户可以通过踩下油门踏板来下达速度指令，例如，用户可以通过将油门踏板踩下不同的幅度来下达不同的速度指令，而电动车辆的控制系统可以采集这样的油门踏板信号，并将其转换为驱动电机旋转的功率信号，从而使得电机按照例如用户踩下油门踏板的程度来以相应的功率驱动。
但是在诸如叉车这样的存在大惯量负载的工程车辆应用中，由于在作业过程中具有大的载荷而处于大惯量状态，因此在以与油门踏板的行程对应的电机功率来驱动电机时，普通车辆会在较短的时间内加速到相应的速度，但是具有大惯量负载的工程车辆则会由于自身的大载荷而导致需要花费较长的时间才能够加速到相应的速度。为此，在驾驶人员的驾驶感受角度，会由于车辆加速达不到预期而加大油门踏板的踩下的行程，以使用更大的电机功率获得更大的加速度，从而缩短加速时间。但是这样大的驱动功率在车辆被加速到接近目标速度时，反过来会使得车辆的实际速度增加得更快，从而容易导致超过目标速度，从而产生超调现象。这样的超调现象这不仅大大劣化了驾驶者的驾驶感受，而且也会使得驾驶员为了以目标速度行驶而在发生超调之后进行制动来减速，但是对于这样的承载有大惯量负载的工程车辆来说，在加速到一定速度之后再进行制动时，如果驾驶人员使用较小的制动力则会使得速度降低较慢，但是如果驾驶人员使用较大的制动力来希望使得速度尽快降低到目标速度，那么在这样的车辆速度的快速下降过程中，车辆上承载的大惯量负载会由于大惯量而相对于车辆保持向前的速度，从而可能发生在车辆上滑动甚至掉落而导致损坏。
为此，根据本申请实施例，提出了一种用于车辆使用开关磁阻电机的控制方案，其通过根据车辆的当前速度来对用户对于油门踏板的踩下而下达的驱动指令中的目标速度进行调整，并根据调整后的速度来生产电机的驱动功率。例如，在本申请实施例中，车辆可以是使用电机驱动的电动叉车等电动工程车辆，并且驾驶人员可以首先驾驶叉车行驶到需要搬运的货物位置，然后通过控制液压系统来使得货叉将货物承载在其上，然后驱动电机来行驶。如前所述，在现有技术的电动叉车驱动中，在叉车已经承载有大质量的负载的情况下，无论是加速还是减速制动，都需要施以较大的加速度或制动力来实现车辆实际速度的更为积极的响应，但是这也使得容易产生超调，从而导致车辆无法平稳行驶。而在本申请实施例中，当采集到用户通过踩下油门踏板而下达的速度指令时，例如ECU的车辆控制系统可以从油门踏板行程信号来获取车辆的第一控制指令。在该第一控制指令中可以包含有用于驱动车辆行驶的电机的第一转速目标值。换言之，车辆的驾驶人员通常根据自己想要达到的速度来以对应的行程或幅度踩下油门踏板，而车辆中的控制系统则通过采集踏板信号来获取对应的速度目标值。
然后，车辆的控制系统可以获取车辆当前行驶状态，以提取例如开关磁阻电机当前的转速以及生成当前转速所基于的第一转速调整值。换言之，在本申请实施例中，在车辆启动时，例如t0时，可以首先对于第一转速调整值进行初始化，例如将其初始化为零，然后在t1时刻采集到用户启动后通过踩下油门踏板而给出的驱动指令后，可以获取当前的电机转速，例如为零，以及此时的第一转速调整值，即其初始化后的初始值零。而从驱动指令中提取到的转速目标值，例如为200。因此，可以将t1时刻获取到的该第一转速目标值与获取该驱动指令时获取到的该第一转速调整值，即其初始值零相加，并减去当前第一电机转速，即零，从而获得了第二转速调整值，即对于用户在t1时刻下达的转速目标值的调整值，然后可以将该第二转速调整值除以一个滤波窗口值，例如8，以获得在t1时刻需要驱动例如开关磁阻电机达到的转速值，即25。与此同时或在该步骤之后，可以将该第二转速调整值存储以更新上述第一转速调整值。因此，在本申请实施例中，可以理解的是，电机在某一时刻被驱动的转速值是基于该时刻的调整值而生成的，而该调整值是基于用户在该时刻给出的目标值和当前电机的转速值而生成的。因此，在本申请实施例中，在每个时刻驱动电机的功率值是基于这样生成的调整值而生成的，并且因此在每个时刻驱动电机的功率都是充分考虑了电机在该时刻的转速而生成的，而并不是仅基于油门踏板给出的控制指令中的目标值来生成该时刻的功率值，从而能够实现更平稳和积极的加速响应。例如，如上在t1时刻生成的电机转速值仅为25，而在该时刻的油门踏板给出的目标值实际上为200，这使得能够在车辆刚起步的时候先以较小的速度驱动。
之后在t2时刻可以再次获取油门踏板的控制信号，这时用户仍然保持之前的踏板行程，从而该控制信号所给出的目标值仍然为200。此时可以获取在t1时刻更新后的第一转速调整值，即在t1时刻的第二转速调整值，200，以及在t2时刻的电机转速值，其是在t1时刻基于第二转速值而生成的，例如在t1时刻将第二转速值除以滤波窗口值8生成的电机转速值25，因此，在t2时刻，可以将目标值200与当前的第一转速调整值200相加并减去t2时刻的电机转速值25，从而获得t2时刻的第二转速调整值375，然后将该第二转速调整值375除以滤波窗口值8，从而获得第二电机转速值47，并基于该第二电机转速值生成对应的功率，以从t3时刻开始以该功率驱动电机旋转。
类似地，在t3时刻可以再次获取油门踏板的控制信号，这时用户仍然保持之前的踏板行程，从而该控制信号所给出的目标值仍然为200。此时可以获取在t2时刻更新后的第一转速调整值，即在t2时刻的第二转速调整值，375，以及在t3时刻的电机转速值，其是在t2时刻基于第二转速值而生成的，例如在t2时刻将第二转速值除以滤波窗口值8生成的电机转速值47，因此，在t3时刻，可以将目标值200与当前的第一转速调整值375相加并减去t3时刻的电机转速值47，从而获得t3时刻的第二转速调整值528，然后将该第二转速调整值528除以滤波窗口值8，从而获得第二电机转速值66，并基于该第二电机转速值生成对应的功率，以从t4时刻开始以该功率驱动电机旋转。
以此类推，在用户保持油门踏板行程不变的情况下，根据本申请实施例的用于车辆使用开关磁阻电机的控制方法可以在若干次迭代后就能够获得199的第二转速调整值，并最终获得200的第二转速调整值，而不会获得超过200的转速调整值，从而避免了超调现象的产生。换言之，用户在想要获得200的转速的情况下，只需要保持油门踏板处于该行程下，本申请实施例的驱动方案就能够通过若干次的迭代使得电机的转速快速接近并达到该目标值，而不会产生超过的情况。此外，在本申请实施例中，还可以通过调整滤波窗口值来调整在迭代中电机转速向目标值接近的速度，例如，可以通过将该滤波窗口值调整为较小来增加电机转速增加的幅度，以加快电机转速向目标值接近，或者可以将该滤波窗口值调整为较大来减小电机转速增加的幅度，以减缓电机转速向目标值接近的速度。特别地，在本申请实施例中，可以根据车辆的负载大小来调整该滤波窗口值，例如，可以获取车辆的液压系统采集到的负载的重量反馈信号，从而根据该重量反馈信号来生成滤波调整值。
此外，在每个时刻生成了电机转速之后，可以使用PID函数来基于该电机转速和采集到的油门踏板的控制信号中的目标转速来生成功率值，从而以该功率值来驱动电机旋转。
因此，根据本申请实施例的用于车辆使用开关磁阻电机的控制方案，尤其适合于开关磁阻电机的控制系统，通过基于滤波窗口值来控制电机转速的方案保证了电机在不同的模式下，都能平稳运行，包括全速段状态下的再生制动，并且由于在每个时刻基于当前的电机转速来生成新的电机转速，保证了电机系统能始终处于高效工作状态。另外，在本申请实施例中，可以通过基于液压系统采集到的负载状态来调整滤波窗口值，从而相应地调整电机转速在每次迭代的改变幅度，实现了更快的响应速度，保证液压系统的操控性。另外，如上面的示例中所描述的，在车辆刚启动时速度较低的低速阶段，能够控制电机运行稳定，速度控制状态不震荡不超调，电机正反转对应车辆前进后退切换平滑运行。
本申请实施例提供的用于车辆使用开关磁阻电机的控制方案，通过根据车辆的第一控制指令中包含的电机的第一转速目标值和第一转速调整值以及获取第一控制指令时的第一电机转速来获得第二转速调整值，并根据第二转速调整值确定第二电机转速，从而根据第二电机转速生成第一电机功率控制值，以根据第一电机功率控制值驱动电机，因此，根据本申请实施例的用于车辆使用开关磁阻电机的控制方案可以在获取到用户针对车辆的控制指令时，先根据当前电机的转速对指令中包含的转速目标值进行调整并最终根据该调整后的转速值来生成电机的功率控制值以驱动电机，从而与现有技术中直接根据用户下达的控制指令中的转速值来生成电机控制功率值相比，能够更好地结合考虑当前电机的转速来调整用于生成电机功率控制值的转速值，从而在大惯量载荷场景下实现了电机对于用户的控制指令的更好的响应，并且还实现了更平稳的车辆运行状态。
上述实施例是对本申请实施例的技术原理和示例性的应用框架的说明，下面通过多个实施例来进一步对本申请实施例具体技术方案进行详细描述。
实施例二
图1为本申请提供的用于车辆使用开关磁阻电机的控制方法实施例的流程图，该方法的执行主体可以为具有信号处理能力的各种终端或设备，也可以为集成在这些设备上的装置或芯片。如图1所示，该用于车辆使用开关磁阻电机的控制方法包括如下步骤：
S101，获取车辆的第一控制指令。
在步骤S101，可以采集车辆的油门踏板信号，并从其中获取用户对于车辆的第一控制指令。在该第一控制指令中可以包含有用于驱动车辆行驶的电机的第一转速目标值。换言之，车辆的驾驶人员通常根据自己想要达到的速度来以对应的行程或幅度踩下油门踏板，从而根据本申请实施例的驱动方法可以在步骤S101中通过例如控制系统采集踏板信号来获取对应的速度目标值。
S102，获取第一转速调整值和第一电机转速。
在步骤S102中，可以通过例如控制系统来获取车辆当前行驶状态，以提取电机当前的转速以及生成当前转速所基于的第一转速调整值。换言之，在本申请实施例中，在车辆启动时，例如t0时，可以首先对于第一转速调整值进行初始化，例如将其初始化为零，然后在t1时刻采集到用户启动后通过踩下油门踏板而给出的驱动指令后，可以获取当前的电机转速，例如为零，以及此时的第一转速调整值，即其初始化后的初始值零。而从驱动指令中提取到的转速目标值，例如为200。
S103，将第一转速目标值与第一转速调整值相加并减去第一电机转速，以获得第二转速调整值。
S104，根据第二转速调整值确定第二电机转速。
S105，使用第二转速调整值更新第一转速调整值。
在步骤S103中，可以将步骤S102中获得的第一转速调整值与步骤S101中获得的速度目标值相加，并减去步骤S102中获得的第一电机转速，从而获得第二转速调整值。在本申请实施例中，例如，在步骤S101中可以获得用户在t1时刻下达的转速目标值，并在步骤S102中获得在t1时刻之前初始化获得的第一转速调整值的初始值零，在步骤S103中将这两个值相加再减去同样在t0时刻初始化的第一电机转速值，来获得第二转速调整值。然后在步骤S104中可以将获得的第二转速调整值例如除以一个滤波窗口值，例如8，以获得在t1时刻需要驱动电机达到的转速值，即25作为第二电机转速。与步骤S104同时或在该步骤之后或之前，可以将该第二转速调整值存储以更新在步骤S102中获得的t0时刻的第一转速调整值。因此，在本申请实施例中，可以理解的是，电机在某一时刻被驱动的转速值是基于该时刻的调整值而生成的，而该调整值是基于用户在该时刻给出的目标值和当前电机的转速值而生成的。
S106，根据第二电机转速生成第一电机功率控制值。
S107，根据第一电机功率控制值驱动电机。
在步骤S106中可以使用例如PID函数来基于步骤S104中生成的第二电机转速来生成电机功率控制值，并在步骤S107中，以步骤S106中生成的该第一电机功率控制值来驱动电机旋转。因此，在本申请实施例中，在每个时刻驱动电机的功率值是基于步骤S103生成的第二调整值而生成的，并且因此在每个时刻驱动电机的功率都是充分考虑了电机在该时刻的转速而生成的，而并不是仅基于油门踏板给出的控制指令中的目标值来生成该时刻的功率值，从而能够实现更平稳和积极的加速响应。例如，在本申请实施例中，在t1时刻生成的电机转速值仅为25，而在该时刻的油门踏板给出的目标值实际上为200，这使得能够在车辆刚起步的时候先以较小的速度驱动。
之后在t2时刻可以再次获取油门踏板的控制信号，这时用户仍然保持之前的踏板行程，从而该控制信号所给出的目标值仍然为200。此时可以获取在t1时刻更新后的第一转速调整值，即在t1时刻的第二转速调整值，200，以及在t2时刻的电机转速值，其是在t1时刻基于第二转速值而生成的，例如在t1时刻将第二转速值除以滤波窗口值8生成的电机转速值25，因此，在t2时刻，可以将目标值200与当前的第一转速调整值200相加并减去t2时刻的电机转速值25，从而获得t2时刻的第二转速调整值375，然后将该第二转速调整值375除以滤波窗口值8，从而获得第二电机转速值47，并基于该第二电机转速值生成对应的功率，以从t3时刻开始以该功率驱动电机旋转。
类似地，在t3时刻可以再次获取油门踏板的控制信号，这时用户仍然保持之前的踏板行程，从而该控制信号所给出的目标值仍然为200。此时可以获取在t2时刻更新后的第一转速调整值，即在t2时刻的第二转速调整值，375，以及在t3时刻的电机转速值，其是在t2时刻基于第二转速值而生成的，例如在t2时刻将第二转速值除以滤波窗口值8生成的电机转速值47，因此，在t3时刻，可以将目标值200与当前的第一转速调整值375相加并减去t3时刻的电机转速值47，从而获得t3时刻的第二转速调整值528，然后将该第二转速调整值528除以滤波窗口值8，从而获得第二电机转速值66，并基于该第二电机转速值生成对应的功率，以从t4时刻开始以该功率驱动电机旋转。
以此类推，在用户保持油门踏板行程不变的情况下，根据本申请实施例的用于车辆使用开关磁阻电机的控制方法可以在若干次迭代后就能够获得199的第二转速调整值，并最终获得200的第二转速调整值，而不会获得超过200的转速调整值，从而避免了超调现象的产生。换言之，用户在想要获得200的转速的情况下，只需要保持油门踏板处于该行程下，本申请实施例的驱动方案就能够通过若干次的迭代使得电机的转速快速接近并达到该目标值，而不会产生超过的情况。此外，在本申请实施例中，还可以通过调整滤波窗口值来调整在迭代中电机转速向目标值接近的速度，例如，可以通过将该滤波窗口值调整为较小来增加电机转速增加的幅度，以加快电机转速向目标值接近，或者可以将该滤波窗口值调整为较大来减小电机转速增加的幅度，以减缓电机转速向目标值接近的速度。特别地，在本申请实施例中，可以根据车辆的负载大小来调整该滤波窗口值，例如，可以获取车辆的液压系统采集到的负载的重量反馈信号，从而根据该重量反馈信号来生成滤波调整值。
此外，在每个时刻生成了电机转速之后，可以使用PID函数来基于该电机转速和采集到的油门踏板的控制信号中的目标转速来生成功率值，从而以该功率值来驱动电机旋转。
本申请实施例提供的用于车辆使用开关磁阻电机的控制方法，通过根据车辆的第一控制指令中包含的电机的第一转速目标值和第一转速调整值以及获取第一控制指令时的第一电机转速来获得第二转速调整值，并根据第二转速调整值确定第二电机转速，从而根据第二电机转速生成第一电机功率控制值，以根据第一电机功率控制值驱动电机，因此，根据本申请实施例的用于车辆使用开关磁阻电机的控制方案可以在获取到用户针对车辆的控制指令时，先根据当前电机的转速对指令中包含的转速目标值进行调整并最终根据该调整后的转速值来生成电机的功率控制值以驱动电机，从而与现有技术中直接根据用户下达的控制指令中的转速值来生成电机控制功率值相比，能够更好地结合考虑当前电机的转速来调整用于生成电机功率控制值的转速值，从而在大惯量载荷场景下实现了电机对于用户的控制指令的更好的响应，并且还实现了更平稳的车辆运行状态。
实施例三
图2为本申请提供的用于车辆使用开关磁阻电机的控制装置实施例的结构示意图，可用于执行如图1所示的方法步骤。如图2所示，该用于车辆使用开关磁阻电机的控制装置可以包括：第一获取模块21、第二获取模块22、第一计算模块23、第二计算模块24、第一更新模块25、第三计算模块26以及驱动模块27。
第一获取模块21可以用于获取车辆的第一控制指令。
第一获取模块21可以采集车辆的油门踏板信号，并从其中获取用户对于车辆的第一控制指令。在该第一控制指令中可以包含有用于驱动车辆行驶的电机的第一转速目标值。换言之，车辆的驾驶人员通常根据自己想要达到的速度来以对应的行程或幅度踩下油门踏板，从而第一获取模块21可以采集踏板信号来获取对应的速度目标值。
第二获取模块22可以用于获取第一转速调整值和第一电机转速。
第二获取模块22可以获取车辆当前行驶状态，以提取电机当前的转速以及生成当前转速所基于的第一转速调整值。换言之，在本申请实施例中，在车辆启动时，例如t0时，可以由例如控制系统首先对于第一转速调整值进行初始化，例如将其初始化为零，然后在t1时刻第一获取模块21采集到用户启动后通过踩下油门踏板而给出的驱动指令后，第二获取模块22可以获取当前的电机转速，例如为零，以及此时的第一转速调整值，即其初始化后的初始值零。而从驱动指令中提取到的转速目标值，例如为200。
第一计算模块23可以用于将第一转速目标值与第一转速调整值相加并减去第一电机转速，以获得第二转速调整值。
第二计算模块24可以用于根据第二转速调整值确定第二电机转速。
第一更新模块25可以用于使用第二转速调整值更新第一转速调整值。
第一计算模块23可以将第二获取模块22获得的第一转速调整值与第一获取模块21获得的速度目标值相加，并减去第二获取模块22获得的第一电机转速，从而获得第二转速调整值。在本申请实施例中，例如，第一获取模块21可以获得用户在t1时刻下达的转速目标值，第二获取模块22可以获得在t1时刻之前初始化获得的第一转速调整值的初始值零，第一计算模块23可以将这两个值相加再减去同样在t0时刻初始化的第一电机转速值，来获得第二转速调整值。然后第二计算模块24可以将获得的第二转速调整值例如除以一个滤波窗口值，例如8，以获得在t1时刻需要驱动电机达到的转速值，即25作为第二电机转速。第一更新模块25可以将该第二转速调整值存储以更新第二获取模块22获得的t0时刻的第一转速调整值。因此，在本申请实施例中，可以理解的是，电机在某一时刻被驱动的转速值是基于该时刻的调整值而生成的，而该调整值是基于用户在该时刻给出的目标值和当前电机的转速值而生成的。
第三计算模块26可以用于根据第二电机转速生成第一电机功率控制值。
驱动模块27可以用于根据第一电机功率控制值驱动电机。
第三计算模块26可以使用例如PID函数来基于第二计算模块24生成的第二电机转速来生成电机功率控制值，驱动模块27可以以第三计算模块26生成的该第一电机功率控制值来驱动电机旋转。因此，在本申请实施例中，在每个时刻驱动电机的功率值是基于第一计算模块23生成的第二调整值而生成的，并且因此在每个时刻驱动电机的功率都是充分考虑了电机在该时刻的转速而生成的，而并不是仅基于油门踏板给出的控制指令中的目标值来生成该时刻的功率值，从而能够实现更平稳和积极的加速响应。例如，在本申请实施例中，在t1时刻生成的电机转速值仅为25，而在该时刻的油门踏板给出的目标值实际上为200，这使得能够在车辆刚起步的时候先以较小的速度驱动。
之后在t2时刻可以再次获取油门踏板的控制信号，这时用户仍然保持之前的踏板行程，从而该控制信号所给出的目标值仍然为200。此时可以获取在t1时刻更新后的第一转速调整值，即在t1时刻的第二转速调整值，200，以及在t2时刻的电机转速值，其是在t1时刻基于第二转速值而生成的，例如在t1时刻将第二转速值除以滤波窗口值8生成的电机转速值25，因此，在t2时刻，可以将目标值200与当前的第一转速调整值200相加并减去t2时刻的电机转速值25，从而获得t2时刻的第二转速调整值375，然后将该第二转速调整值375除以滤波窗口值8，从而获得第二电机转速值47，并基于该第二电机转速值生成对应的功率，以从t3时刻开始以该功率驱动电机旋转。
类似地，在t3时刻可以再次获取油门踏板的控制信号，这时用户仍然保持之前的踏板行程，从而该控制信号所给出的目标值仍然为200。此时可以获取在t2时刻更新后的第一转速调整值，即在t2时刻的第二转速调整值，375，以及在t3时刻的电机转速值，其是在t2时刻基于第二转速值而生成的，例如在t2时刻将第二转速值除以滤波窗口值8生成的电机转速值47，因此，在t3时刻，可以将目标值200与当前的第一转速调整值375相加并减去t3时刻的电机转速值47，从而获得t3时刻的第二转速调整值528，然后将该第二转速调整值528除以滤波窗口值8，从而获得第二电机转速值66，并基于该第二电机转速值生成对应的功率，以从t4时刻开始以该功率驱动电机旋转。
以此类推，在用户保持油门踏板行程不变的情况下，根据本申请实施例的用于车辆使用开关磁阻电机的控制方法可以在若干次迭代后就能够获得199的第二转速调整值，并最终获得200的第二转速调整值，而不会获得超过200的转速调整值，从而避免了超调现象的产生。换言之，用户在想要获得200的转速的情况下，只需要保持油门踏板处于该行程下，本申请实施例的驱动方案就能够通过若干次的迭代使得电机的转速快速接近并达到该目标值，而不会产生超过的情况。此外，在本申请实施例中，还可以通过调整滤波窗口值来调整在迭代中电机转速向目标值接近的速度，例如，可以通过将该滤波窗口值调整为较小来增加电机转速增加的幅度，以加快电机转速向目标值接近，或者可以将该滤波窗口值调整为较大来减小电机转速增加的幅度，以减缓电机转速向目标值接近的速度。特别地，在本申请实施例中，可以根据车辆的负载大小来调整该滤波窗口值，例如，可以获取车辆的液压系统采集到的负载的重量反馈信号，从而根据该重量反馈信号来生成滤波调整值。
此外，在每个时刻生成了电机转速之后，可以使用PID函数来基于该电机转速和采集到的油门踏板的控制信号中的目标转速来生成功率值，从而以该功率值来驱动电机旋转。
本申请实施例提供的用于车辆使用开关磁阻电机的控制装置，通过根据车辆的第一控制指令中包含的电机的第一转速目标值和第一转速调整值以及获取第一控制指令时的第一电机转速来获得第二转速调整值，并根据第二转速调整值确定第二电机转速，从而根据第二电机转速生成第一电机功率控制值，以根据第一电机功率控制值驱动电机，因此，根据本申请实施例的用于车辆使用开关磁阻电机的控制方案可以在获取到用户针对车辆的控制指令时，先根据当前电机的转速对指令中包含的转速目标值进行调整并最终根据该调整后的转速值来生成电机的功率控制值以驱动电机，从而与现有技术中直接根据用户下达的控制指令中的转速值来生成电机控制功率值相比，能够更好地结合考虑当前电机的转速来调整用于生成电机功率控制值的转速值，从而在大惯量载荷场景下实现了电机对于用户的控制指令的更好的响应，并且还实现了更平稳的车辆运行状态。
实施例四
以上描述了用于车辆使用开关磁阻电机的控制装置的内部功能和结构，可实现为一种电子设备。图3为本申请提供的电子设备实施例的结构示意图。如图3所示，该电子设备包括存储器31和处理器32。
存储器31，用于存储程序。除上述程序之外，存储器31还可被配置为存储其它各种数据以支持在电子设备上的操作。这些数据的示例包括用于在电子设备上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。
存储器31可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
处理器32，不仅仅局限于中央处理器(CPU)，还可能为图形处理器(GPU)、现场可编辑门阵列(FPGA)、嵌入式神经网络处理器(NPU)或人工智能(AI)芯片等处理芯片。处理器32，与存储器31耦合，执行存储器31所存储的程序，该程序运行时执行上述实施例二的用于车辆使用开关磁阻电机的控制方法。
进一步，如图3所示，电子设备还可以包括：通信组件33、电源组件34、音频组件35、显示器36等其它组件。图3中仅示意性给出部分组件，并不意味着电子设备只包括图3所示组件。
通信组件33被配置为便于电子设备和其他设备之间有线或无线方式的通信。电子设备可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，3G、4G或5G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件33经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信组件33还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。
电源组件34，为电子设备的各种组件提供电力。电源组件34可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为电子设备生成、管理和分配电力相关联的组件。
音频组件35被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件35包括一个麦克风(MIC)，当电子设备处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器31或经由通信组件33发送。在一些实施例中，音频组件35还包括一个扬声器，用于输出音频信号。
显示器36包括屏幕，其屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围。
Claims (10)
1.一种用于车辆使用开关磁阻电机的控制方法，其特征在于，包括：
获取车辆的第一控制指令，其中，所述第一控制指令包含有用于驱动车辆行驶的电机的第一转速目标值；
获取第一转速调整值和第一电机转速，其中，所述第一电机转速是在获取所述第一控制指令时所述电机的转速，并且所述第一电机转速是根据该第一转速调整值生成的；
将所述第一转速目标值与所述第一转速调整值相加并减去所述第一电机转速，以获得第二转速调整值；
根据所述第二转速调整值确定第二电机转速；
使用所述第二转速调整值更新所述第一转速调整值；
根据所述第二电机转速生成第一电机功率控制值；
根据所述第一电机功率控制值驱动所述电机。
2.根据权利要求1所述的用于车辆使用开关磁阻电机的控制方法，其特征在于，所述根据所述第二转速调整值确定第二电机转速包括：
获取滤波窗口值；
将所述第二转速调整值除以所述滤波窗口值，以获得所述第二电机转速。
3.根据权利要求1所述的用于车辆使用开关磁阻电机的控制方法，其特征在于，所述根据所述第二电机转速生成第一电机功率控制值包括：
基于所述第二电机转速和所述第一电机转速生成第一电机功率调整值；
获取第二电机功率调整值和第二电机功率控制值，其中，所述第二电机功率控制值是在获取所述第一控制指令时用于驱动所述电机的电机功率控制值，并且所述第二电机功率控制值是根据所述第二电机功率调整值生成的；
将所述第一电机功率调整值与所述第二电机功率调整值相加并减去所述第二电机功率控制值，以获得第三电机功率调整值；
根据所述第三电机功率调整值生成第一电机功率控制值；
使用所述第三电机功率调整值更新所述第二电机功率调整值。
4.根据权利要求3所述的用于车辆使用开关磁阻电机的控制方法，其特征在于，所述基于所述第二电机转速和所述第一电机转速生成第一电机功率调整值包括：
使用PID函数基于所述第二电机转速和所述第一电机转速生成第一电机功率调整值。
5.根据权利要求2所述的用于车辆使用开关磁阻电机的控制方法，其特征在于，所述获取滤波窗口值包括：
获取所述车辆的负载状态；
根据所述负载状态生成所述滤波窗口值。
6.一种用于车辆使用开关磁阻电机的控制装置，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于获取车辆的第一控制指令，其中，所述第一控制指令包含有用于驱动车辆行驶的电机的第一转速目标值；
第二获取模块，用于获取第一转速调整值和第一电机转速，其中，所述第一电机转速是在获取所述第一控制指令时所述电机的转速，并且所述第一电机转速是根据该第一转速调整值生成的；
第一计算模块，用于将所述第一转速目标值与所述第一转速调整值相加并减去所述第一电机转速，以获得第二转速调整值；
第二计算模块，用于根据所述第二转速调整值确定第二电机转速；
第一更新模块，用于使用所述第二转速调整值更新所述第一转速调整值；
第三计算模块，用于根据所述第二电机转速生成第一电机功率控制值；
驱动模块，用于根据所述第一电机功率控制值驱动所述电机。
7.根据权利要求6所述的用于车辆使用开关磁阻电机的控制装置，其特征在于，所述第三计算模块进一步用于：
基于所述第二电机转速和所述第一电机转速生成第一电机功率调整值；
获取第二电机功率调整值和第二电机功率控制值，其中，所述第二电机功率控制值是在获取所述第一控制指令时用于驱动所述电机的电机功率控制值，并且所述第二电机功率控制值是根据所述第二电机功率调整值生成的；
将所述第一电机功率调整值与所述第二电机功率调整值相加并减去所述第二电机功率控制值，以获得第三电机功率调整值；
根据所述第三电机功率调整值生成第一电机功率控制值；
使用所述第三电机功率调整值更新所述第二电机功率调整值。
8.根据权利要求6所述的用于车辆使用开关磁阻电机的控制装置，其特征在于，所述第二计算模块进一步用于：
获取滤波窗口值；
将所述第二转速调整值除以所述滤波窗口值，以获得所述第二电机转速。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有可被处理器执行的计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1至5中任一所述的用于车辆使用开关磁阻电机的控制方法。
10.一种电子设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储程序；
处理器，用于运行所述存储器中存储的所述程序，所述程序运行时执行如权利要求1-5中的任一项所述的用于车辆使用开关磁阻电机的控制方法。
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