CN117728738A - 设备控制方法、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例涉及电路控制领域,公开了一种设备控制方法、设备及存储介质,其中方法包括:若检测到目标电机的负载从轻载状态切换至重载状态,则获取所述电机的当前控制策略,及目标控制策略;根据所述目标控制策略变更所述当前控制策略,控制所述目标电机的运行,以使得所述目标电机的负载降低;其中,所述目标电机至少用于驱动切割工具;所述当前控制策略与所述目标控制策略中所控制的电机运行参数的种类和/或大小不完全相同。本方案能够快速地响应负载的突变,及时调整控制策略,将电机运行到安全工作区域,提升设备的工作效率与用户的工况体验。
Description
技术领域
本发明涉及电路控制领域,特别涉及一种设备控制方法、设备及存储介质。
背景技术
现有设备,如割草设备等在工作过程中工况负载变化较大,在草况比较低矮稀疏的条件下,骑乘式割草机的负载很小,在草况比较高密时,负载就变的很大。而在实际工况中,低梳草况和高密草况的变化有可能突变的。或者,在割草设备长时间工作后,割台不可避免地会积累大量的碎草残渣,这些碎草残渣和新割的高密草混合在一起,使整机的负载变得越来越大,系统对负载的突变变得异常敏感。
在这种情况下,稍微增加一些负载,系统就会触发过载保护。是因为电机及割刀组成的切割系统,电参数对负载的突变所引起的响应速度远快于机械结构件对其响应的滞后时间,导致负载转矩突然激增,输出功率瞬间暴增,而电源电压相对稳定,结果就是电流在瞬间增加,进而可能造成各种器件烧毁或设备直接停机。
发明内容
本发明实施方式的目的在于提供一种设备控制方法、设备及存储介质,能够快速地响应负载的突变,及时调整控制策略,将电机运行到安全工作区域,提升设备的工作效率与用户的工况体验。
为解决上述技术问题,本发明的实施方式提供了一种设备控制方法,包括:
若检测到目标电机的负载从轻载状态切换至重载状态,则获取所述电机的当前控制策略,及目标控制策略;
根据所述目标控制策略变更所述当前控制策略,控制所述目标电机的运行,以使得所述目标电机的负载降低;
其中,所述目标电机至少用于驱动切割工具;
所述当前控制策略与所述目标控制策略中所控制的电机运行参数的种类和/或大小不完全相同。
本发明的实施方式还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,
所述存储器存储有可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如上所述的设备控制方法。
本发明的实施方式还提供了一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的设备控制方法。
本发明实施方式相对于现有技术而言,通过在检测到目标电机的负载从轻载状态切换至重载状态,则获取所述电机的当前控制策略,及目标控制策略;根据目标控制策略变更当前控制策略,控制目标电机的运行,以使得目标电机的负载降低;其中,目标电机至少用于驱动切割工具;当前控制策略与目标控制策略中所控制的电机运行参数的种类和/或大小不完全相同。即本申请能够快速地响应设备电机负载的突变,及时调整驱动设备电机的控制策略,将电控系统运行到安全工作区域,从而达到有效提升运行设备的工作效率与用户的工况体验的效果。
附图说明
图1是根据本发明实施方式的设备控制方法的具体流程图一;
图2是根据本发明实施方式的设备控制方法的具体流程图二;
图3是根据本发明实施方式的开环PWM控制的具体流程图;
图4是根据本发明实施方式的设备控制方法的具体流程图三;
图5是根据本发明实施方式的电流闭环控制的具体流程图;
图6是根据本发明实施方式的设备控制方法的具体流程图四;
图7是根据本发明实施方式的转速闭环控制的具体流程图;
图8是根据本发明实施方式的设备控制方法的具体流程图五;
图9是根据本发明实施方式的功率闭环控制的具体流程图;
图10是根据本发明实施方式的设备控制方法的具体流程图六;
图11是根据本发明实施方式的转矩闭环控制的具体流程图;
图12是根据本发明实施方式的电子设备的结构示意图。
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各实施方式进行详细的阐述。然而,本领域的普通技术人员可以理解,在本发明各实施方式中,为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是,即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改,也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
现有技术中设备在运行过程中若检测到电机负载变为重载后则立即控制停机,再重新启动,但这样会造成设备的损害,尤其是大型设备。并且,现有技术中立即停机的方案如行驶过程中因为重载立马停机,产生一种类似急刹车的感觉,导致用户的体验不佳。本申请在检测到电机重载现象后,没有立即停机,而是通过切换控制电机运行的控制策略,从而缓慢的降低电机的运行,保护了电机和功率器件,提升了工作效率和体验感。本方案下述中的设备为由电机驱动工具工作的设备,如,骑乘式割草机等。
本发明的一实施方式涉及一种设备控制方法,如图1所示,本实施例提供的设备控制方法,包括如下步骤。
步骤101:若检测到目标电机的负载从轻载状态切换至重载状态,则获取所述目标电机的当前控制策略,及目标控制策略。
具体地,可以通过MCU控制芯片识别用于设备的电机输出的电流、电压等参数进行重载突变的识别,可以为相关参数设置一个阈值,超出阈值则认为发生了当前电机的负载从轻载状态切换至了重载状态。在识别出目标电机发生重载突变后,获取电机的当前控制策略,及目标控制策略,以便于及时根据当前控制策略确认当前控制策略所控制的电机运行参数情况。
步骤102:根据目标控制策略变更当前控制策略,控制目标电机的运行,以使得目标电机的负载降低;
其中,目标电机至少用于驱动切割工具。
具体地,在确认目标电机的负载已经从轻载状态突变为重载状态,且获取到目标控制策略后,将目标电机的控制策略由当前控制策略切换至目标控制策略。目标电机的控制策略由当前控制策略切换至目标控制策略后,目标控制策略替代当前控制策略对目标电机进行控制,从而使得目标电机在目标控制策略的控制下降低负载。目标电机在目标控制策略的控制下逐渐降低负载的过程中,即某一种电机运行参数被及时控制住后,电机将继续维持运行,同时不会损坏电机或者控制器。当在目标控制策略的控制下这个电机负载变为轻载后,驱动割刀的电控系统又可以恢复正常的运行状态。在目标电机可以用来驱动切割工具,如割刀等,本申请对于切割工具不做具体限制。
步骤103:当前控制策略与目标控制策略中所控制的电机运行参数的种类和/或大小不完全相同。
具体地,当前控制策略与目标控制策略都是对目标电机的电机运行参数进行控制。电机运行参数可以包括:PWM占空比、转速、电流、功率、转矩等,本实施例对电机运行参数不做具体限制。当控制目标电机的控制策略切换为目标控制策略后,对应于目标控制策略所调整的某一项电机运行参数的种类和/或大小对目标电机进行控制调整。目标控制策略控制目标电机的具体控制过程可以为:如降低PWM占空比、降低转速、降低和/或维持电流、降低和/或维持功率、降低和/或维持转矩中的任意一项,本申请对此不做具体限制。
与现有技术相比,本发明实施方式通过在识别出目标电机的负载从轻载状态切换至重载状态,则获取所述电机的当前控制策略,及目标控制策略;根据目标控制策略变更当前控制策略,控制目标电机的运行,以使得目标电机的负载降低;其中,目标电机至少用于驱动切割工具;当前控制策略与目标控制策略中所控制的电机运行参数的种类和/或大小不完全相同。即本申请能够快速地响应设备电机负载的突变,及时调整驱动设备电机的控制策略,将电控系统运行到安全工作区域,从而达到有效提升运行设备的工作效率与用户的工况体验的效果。
本发明另一实施方式涉及一种设备控制方法,本实施方式是对上述实施方式的细化说明,具体如下。
当前控制策略与目标控制策略,控制的电机运行参数的种类可以相同也可以不同,在当前控制策略与目标控制策略控制的电机运行参数的种类相同时,在一个例子中,步骤101获取目标电机的当前控制策略,及目标控制策略可以包括如下步骤:
获取当前控制策略所控制的电机运行参数的种类和大小;获取目标控制策略,目标控制策略与当前控制策略相比,所控制的电机运行参数的种类相同,所控制的电机运行参数的数值较小。
具体地,在当前控制策略与目标控制策略控制的电机运行参数的种类相同时,如,二者可以均为电流控制策略或均为转速控制策略等,本申请对与具体的电机运行参数的种类不做限定。目标控制策略所控制的电机运行参数的数值小于当前控制策略控制的电机运行参数的数值。通过降低电机运行参数的控制策略控制电机在重载状态下缓慢的降低运行参数。
在当前控制策略与目标控制策略控制的电机运行参数的种类不同时,在另一个例子中,步骤101获取目标电机的当前控制策略,及目标控制策略可以包括如下步骤:
获取当前控制策略所控制的电机运行参数的种类和大小;获取目标控制策略,目标控制策略与当前控制策略相比,所控制的电机运行参数的种类不同,所控制的电机运行参数小于预设参数阈值;
其中,预设参数阈值的大小为在当前控制策略下目标种类的电机运行参数大小,目标种类为目标控制策略所控制的电机运行参数的种类。
具体地,在当前控制策略与目标控制策略控制的电机运行参数的种类不同时,目标控制策略所控制的电机运行参数应小于预设参数阈值,预设参数阈值的大小为在当前控制策略下目标种类的电机运行参数大小,目标种类为目标控制策略所控制的电机运行参数的种类。例如在当前控制策略为电流控制策略,目标控制策略为开环PWM控制策略时,目标种类为目标控制策略(开环PWM控制策略)所控制的占空比;预设参数阈值的大小为电流控制策略下目标电机的占空比的大小。即在目标控制策略切换为开环PWM控制策略后,开环PWM控制策略下所控制的目标电机的占空比的大小应小于电流控制策略下目标电机的占空比的大小。
在一个例子中,如图2所示,当目标控制策略为开环PWM控制策略时,根据目标控制策略变更当前控制策略,控制目标电机的运行,以使得目标电机的负载降低的过程可以为:
基于开环PWM控制策略,将目标电机的脉冲宽度调制(PWM)占空比调整至第二占空比。
其中,具体调整过程包括如下步骤:
步骤201:设定第二占空比作为开环PWM控制策略中的目标占空比。
具体地,脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,PWM)用于将一段信号编码为脉冲信号,是在数字电路中达到模拟输出效果的一种手段。即:使用数字控制产生占空比不同的方波(一个不停在开与关之间切换的信号)来控制模拟输出。PWM的频率决定了输出的数字信号高、低电平的切换速度,频率越高,切换就越快。开环PWM控制策略作为当前控制策略时,目标电机运行的占空比为第一占空比;开环PWM控制策略作为目标控制策略时,以第二占空比作为开环PWM控制中的目标占空比,且第一占空比大于第二占空比。
当选择用于控制目标电机的脉冲宽度调制(PWM)占空比的开环PWM控制策略作为目标控制策略后,将控制目标电机的当前控制策略切换为开环PWM控制策略,并基于开环PWM控制策略设定第二占空比作为开环PWM控制中的目标占空比。
步骤202:控制目标电机的开环脉冲宽度调制(PWM)占空比,以预设的斜坡函数线性下降或以预设的曲线函数下降。
具体地,用于控制目标电机的控制策略由当前控制策略切换为开环PWM控制策略后,目标电机的占空比并不能直接变化为开环PWM控制策略下的第二占空比(目标占空比),响应于开环PWM控制策略,从开环PWM控制策略开始控制目标电机的时刻开始,在开环脉冲宽度调制(PWM)控制中,控制目标电机的开环脉冲宽度调制(PWM)占空比,以预设的斜坡函数线性下降或以预设的曲线函数下降,逐渐降低目标电机的当前占空比。
步骤203:在目标电机的开环脉冲宽度调制(PWM)占空比下降至第二占空比时,结束调整。
具体地,在当前控制目标电机的开环脉冲宽度调制(PWM)占空比以预设的斜坡函数线性下降或以预设的曲线函数下降时,不断确认目标电机的占空比,直至确认目标电机的占空比下降至与开环PWM控制策略控制下的第二占空比(目标占空比)相等时,结束对目标电机的开环脉冲宽度调制(PWM)占空比的调整。此时,目标电机驱动的切割工具上即使仍有负载存在,但相较于电机整体的运行参数状况,负载已经变为了轻载状态,此时目标电机已经运行到了安全工作状态。
本实施例的开环PWM控制策略的控制过程可以如图3所示,在检测到目标电机的负载从轻载状态切换至重载状态并将目标控制策略设定为开环PWM控制策略后,为目标电机设置目标占空比,目标占空比应小于原有控制策略(当前控制策略)下目标电机运行时的占空比。确定目标占空比后,开环PWM控制策略控制目标电机的原有控制策略下目标电机运行时的占空比以预设的斜坡函数线性下降或以预设的曲线函数下降,下降的方式可以以预设值的方式逐次下降,本实施例对于控制占空比下降的方式不做具体限制。在控制目标电机的原有控制策略下目标电机运行时的占空比下降一次后,判断下降后的当前占空比是否等于目标占空比(新的占空比),若否(N),则继续执行占空比下降控制,再进行一次下降,再次判断当前占空比是否等于目标占空比(新的占空比),控制过程不断进行循环,直至当前占空比等于目标占空比(新的占空比),结束对目标电机的占空比的控制下降操作。
需要注意的是,上述控制过程仅为为了更好的理解本实施例而做出的举例说明,并不能对本申请构成任何限定。
在另一个例子中,当目标控制策略为电流闭环控制策略时,根据目标控制策略变更当前控制策略,控制目标电机的运行,以使得目标电机的负载降低的过程可以为:
基于电流闭环控制策略,将目标电机的输出电流调整至第二电流值;其中,如图4所示,具体调整过程包括如下步骤:
步骤204:设定第二电流值作为电流闭环控制策略中的目标电流值,并初始化延时计数器。
具体地,在用于控制目标电机运行输出电流的电流闭环控制策略中,在电流闭环控制策略为当前控制策略时,目标电机的输出电流大小为第一电流值;在电流闭环控制策略被确定为目标控制策略后,以第二电流值作为电流闭环控制策略中的目标电流值,且第一电流值大于第二电流值。
当选择用于控制目标电机的输出电流的电流闭环控制策略作为目标控制策略后,将用于控制目标电机的当前控制策略切换为电流闭环控制策略,并基于电流闭环控制策略,设定第二电流值作为电流闭环控制策略中的目标电流值,并初始化延时计数器。
步骤205:控制目标电机的输出电流与目标电流值的差值小于预设电流差值,且通过延时计数器统计该差值小于预设电流差值的第一连续时长。
具体地,用于控制目标电机的控制策略切换为电流闭环控制策略后,目标电机的输出电流并不能直接且稳定的变化为电流闭环控制策略下的目标电流值,电流闭环控制策略可以控制目标电机的输出电流逐渐下降至第二电流值(目标电流值)。但是由于电流在重载模式时可能并不稳定,因此设置延时计数器统计电流变化是否稳定。在电流闭环控制中,控制当前的目标电机的输出电流与目标电流值的差值的绝对值小于预设电流差值,且通过延时计数器统计该差值的绝对值小于预设电流差值的第一连续时长,并更新延时计数器。
步骤206:在第一连续时长大于第一延时阈值时,结束调整。
具体地,不断确认延时计数器统计的第一连续时长,直至确认延时计数器统计的第一连续时长大于或等于第一延时阈值时,结束对目标电机的输出电流的调整。此时,骑乘式割草机目标上即使仍有负载存在,但用于驱动目标的电机已经运行到了安全工作状态。
本实施例的电流闭环控制过程可以如图5所示,在检测到目标电机的负载从轻载状态切换至重载状态且将目标控制策略设定为电流闭环控制策略后,初始化延时计数器并为目标电机设置目标电流,目标输出电流应小于原有控制策略(当前控制策略)下目标电机运行时的输出电流。确定当前输出电流后,计算当前电流与目标电流之间的差值,若该差值小于或等于预设电流差值,则证明当前电流的大小接近目标电流值。此时,当前电流与目标电流之间差值小于或等于目标电流状态下的持续时长,延时计数器记录此次的持续时长即为第一连续时长,并判断第一连续时长是否大于或等于预设的第一延时阈值。若否,则重新获取当前电流并计算与目标电流的差值,再次判断该差值是否小于或等于预设电流差值,并在该差值小于或等于预设电流差值时再次得到一个新的持续时长。延时计数器将新的持续时长与延时计数器内记录的当前第一连续时长进行累加,进而更新第一连续时长,并判断该第一连续时长是否大于或等于预设的第一延时阈值。上述控制过程不断循环,直至第一连续时长大于或等于预设的第一延时阈值时结束对目标电机的输出电流的调整。
需要说明的是,在上述电流闭环控制的过程中,在第一连续时长大于或等于预设的第一延时阈值之前的第一连续时长累加过程中,一旦出现当前电流与目标电流的差值大于预设电流差值的情况,延时计数器内的第一连续时长将会被清零,重新开始执行新的一次电流闭环控制过程,重新累积第一连续时长。通过上述电流闭环控制过程,可以保证在对于目标电机的输出电流的调整结束之前,目标电机的输出电流与目标电流接近并且长时间稳定,进而在控制结束后得到的输出电流更加稳定。需要注意的是,上述控制过程仅为为了更好的理解本实施例而做出的举例说明,并不能对本申请构成任何限定。
在另一个例子中,当目标控制策略为转速闭环控制策略时,根据目标控制策略变更当前控制策略,控制目标电机的运行,以使得目标电机的负载降低,包括:
基于转速闭环控制策略,将目标电机的转速调整至第二转速;如图6所示,其中具体调整过程包括如下步骤:
步骤207:设定第二转速作为转速闭环控制策略中的目标转速,并初始化延时计数器。
具体地,在用于控制目标电机运行转速的转速闭环控制策略中,在转速闭环控制策略为当前控制策略时,目标电机的转速大小为第一转速;在转速闭环控制策略被确定为目标控制策略后,以第二转速作为转速闭环控制策略中的目标转速,且第一转速大于第二转速。
当选择用于控制目标电机转速的转速闭环控制策略作为目标控制策略后,将用于目标电机的当前控制策略切换为转速闭环控制策略,并基于转速闭环控制策略,设定第二转速作为转速闭环控制策略中的目标转速,并初始化延时计数器。
步骤208:控制目标电机的转速与目标转速的差值小于预设转速差值,且通过延时计数器统计该差值小于预设转速差值的第二连续时长。
具体地,用于驱动目标电机的控制策略切换为转速闭环控制策略后,目标电机的转速并不能直接且稳定的变化为转速闭环控制策略下的目标转速,转速闭环控制策略可以控制转速逐渐下降至第二转速(目标转速)。但是由于转速在目标电机为重载模式下可能并不稳定,因此设置延时计数器统计转速变化是否稳定。在转速闭环控制中,控制当前的目标电机的当前转速与目标转速的差值的绝对值小于预设转速差值,且通过延时计数器统计该差值的绝对值小于预设转速差值的第二连续时长,并更新延时计数器。
步骤209:在第二连续时长大于第二延时阈值时,结束调整。
具体地,不断确认延时计数器统计的第二连续时长,直至确认延时计数器统计的第二连续时长大于或等于第二延时阈值时,结束对目标电机的转速的调整。此时,目标电机驱动的切割工具上即使仍有负载存在,但目标电机已经运行到了安全工作状态。
本实施例的转速闭环控制过程可以如图7所示,在检测到目标电机负载突变并将目标控制策略设定为转速闭环控制策略后,初始化延时计数器并为目标电机设置目标转速,目标转速应小于原有控制策略下目标电机运行时的转速。确定目标电机的当前转速后,计算当前转速与目标转速之间的差值,若该差值小于或等于预设转速差值,则证明当前转速的大小接近目标转速。此时,当前转速与目标转速之间差值小于或等于目标转速状态下的持续时长,延时计数器记录此次的持续时长即为第二连续时长,并判断第二连续时长是否大于或等于预设的第二延时阈值。若否,则重新获取当前转速并计算与目标转速的差值,再次判断该差值是否小于或等于预设转速差值,并在该差值小于或等于预设转速差值时再次得到一个新的持续时长。延时计数器将新的持续时长与延时计数器内记录的当前第二连续时长进行累加,进而更新第二连续时长,并判断该第二连续时长是否大于或等于预设的第二延时阈值。上述控制过程不断循环,直至第二连续时长大于或等于预设的第二延时阈值时结束对目标电机的转速的调整。
需要说明的是,在上述转速闭环控制的过程中,在第二连续时长大于或等于预设的第二延时阈值之前的第二连续时长累加过程中,一旦出现当前转速与目标转速的差值大于预设转速差值的情况,延时计数器内的第二连续时长将会被清零,重新开始执行新的一次转速闭环控制过程,重新累积第二连续时长。通过上述转速闭环控制,可以保证在对于目标电机的转速的调整结束之前,目标电机的实际转速与目标转速接近并且长时间稳定,进而在控制结束后得到的转速更加稳定。需要注意的是,上述控制过程仅为为了更好的理解本实施例而做出的举例说明,并不能对本申请构成任何限定。
在另一个例子中,当目标控制策略为功率闭环控制策略时,根据目标控制策略变更当前控制策略,控制目标电机的运行,以使得目标电机的负载降低,包括:
如图8所示,基于功率闭环控制策略,将目标电机的输出功率调整至第二功率,其中调整过程具体包括如下步骤:
步骤210:设定第二功率作为功率闭环控制策略中的目标功率,并初始化延时计数器。
具体地,在用于围绕控制目标电机运行输出功率的功率闭环控制策略中,在功率闭环控制策略为当前控制策略时,目标电机的输出功率大小为第一功率;在功率闭环控制策略被确定为目标控制策略后,以第二功率作为功率闭环控制策略中的目标功率,且第一功率大于第二功率。
当选择用于控制目标电机的输出功率的功率闭环控制策略作为目标控制策略后,将用于控制目标电机的当前控制策略切换为功率闭环控制策略,并基于功率闭环控制策略,设定第二功率值作为功率闭环控制策略中的目标功率,并初始化延时计数器。
步骤211:控制目标电机的输出功率与目标功率的差值小于预设功率差值,且通过延时计数器统计该差值小于预设功率差值的第三连续时长。
具体地,用于控制目标电机的控制策略切换为功率闭环控制策略后,目标电机的输出功率并不能直接且稳定的变化为功率闭环控制策略下的目标功率,功率闭环控制策略可以目标电机的输出控制功率逐渐下降至第二功率(目标功率)。但是由于功率在目标电机为重载模式时可能并不稳定,因此设置延时计数器统计功率变化是否稳定。在功率闭环控制中,控制当前的目标电机的输出功率与目标功率的差值的绝对值小于预设功率差值,且通过延时计数器统计该差值的绝对值小于预设功率差值的第三连续时长,并更新延时计数器。
步骤212:在第三连续时长大于第三延时阈值时,结束调整。
具体地,不断确认延时计数器统计的第三连续时长,直至确认延时计数器统计的第三连续时长大于或等于第三延时阈值时,结束对目标电机的输出功率的调整。此时,骑乘式割草机目标上即使仍有负载存在,但用于驱动目标的电机已经运行到了安全工作状态。
本实施例的功率闭环控制过程可以如图9所示,在检测到目标电机的负载从轻载状态切换至重载状态且将目标控制策略设定为功率闭环控制策略后,初始化延时计数器并为目标电机设置目标功率,目标输出功率应小于原有控制策略(当前控制策略)下目标电机运行时的输出功率。确定当前输出功率后,计算当前功率与目标功率之间的差值,若该差值小于或等于预设功率差值,则证明当前功率的大小接近目标功率。此时,当前功率与目标功率之间差值小于或等于目标功率的持续时长,延时计数器记录此次的持续时长即为第三连续时长,并判断第三连续时长是否大于或等于预设的第三延时阈值。若否,则重新获取当前功率并计算与目标功率的差值,再次判断该差值是否小于或等于预设功率差值,并在该差值小于或等于预设功率差值时再次得到一个新的持续时长。延时计数器将新的持续时长与延时计数器内记录的当前第三连续时长进行累加,进而更新第三连续时长,并判断该第三连续时长是否大于或等于预设的第三延时阈值。上述控制过程不断循环,直至第三连续时长大于或等于预设的第三延时阈值时结束对目标电机的输出功率的调整。
需要说明的是,在上述功率闭环控制的过程中,在第三连续时长大于或等于预设的第三延时阈值之前的第三连续时长累加过程中,一旦出现当前功率与目标功率的差值大于预设功率差值的情况,延时计数器内的第三连续时长将会被清零,重新开始执行新的一次功率闭环控制过程,重新累积第三连续时长。通过上述功率闭环控制过程,可以保证在对于目标电机的输出功率的调整结束之前,目标电机的输出功率与目标功率接近并且长时间稳定,进而在控制结束后得到的输出功率更加稳定。需要注意的是,上述控制过程仅为为了更好的理解本实施例而做出的举例说明,并不能对本申请构成任何限定。
在另一个例子中,当目标控制策略为转矩闭环控制策略时,根据目标控制策略变更当前控制策略,控制目标电机的运行,以使得目标电机的负载降低,包括:
如图10所示,基于转矩闭环控制策略,将目标电机的转速调整至第二转矩;如图10所示,其中,具体调整过程包括如下步骤:
步骤213:设定第二转矩作为转矩闭环控制策略中的目标转矩,并初始化延时计数器。
具体地,在用于控制目标电机运行转矩的转矩闭环控制策略中,在转矩闭环控制策略为当前控制策略时,目标电机的转矩大小为第一转矩;在转矩闭环控制策略被确定为目标控制策略后,以第二转矩作为转矩闭环控制策略中的目标转矩,且第一转矩大于第二转矩。
当选择用于控制目标电机转矩的转矩闭环控制策略作为目标控制策略后,将用于目标电机的当前控制策略切换为转矩闭环控制策略,并基于转矩闭环控制策略,设定第二转矩作为转矩闭环控制策略中的目标转矩,并初始化延时计数器。
步骤214:控制当前的目标电机的转矩与目标转矩的差值小于预设转矩差值,且通过延时计数器统计该差值小于预设转矩差值的第四连续时长。
具体地,用于驱动目标电机的控制策略切换为转矩闭环控制策略后,目标电机的转矩并不能直接且稳定的变化为转矩闭环控制策略下的目标转矩,转矩闭环控制策略可以控制转矩逐渐下降至第二转矩(目标转矩)。但是由于转矩在目标电机为重载模式时可能并不稳定,因此设置延时计数器统计转矩变化是否稳定。在转矩闭环控制中,控制当前的目标电机的当前转矩与目标转矩的差值的绝对值小于预设转矩差值,且通过延时计数器统计该差值的绝对值小于预设转矩差值的第四连续时长,并更新延时计数器。
步骤215:在第四连续时长大于第四延时阈值时,结束调整。
具体地,不断确认延时计数器统计的第四连续时长,直至确认延时计数器统计的第四连续时长大于或等于第四延时阈值时,结束对目标电机的输出功率的调整。此时,目标电机驱动的切割工具上即使仍有负载存在,但目标电机已经运行到了安全工作状态。
本实施例的转矩闭环控制过程可以如图11所示,在检测到重载突变并将目标控制策略设定为转矩闭环控制策略后,初始化延时计数器并为目标电机设置目标转矩,目标转矩应小于原有控制策略下的转矩。确定目标电机的当前转矩后,计算当前转矩与目标转矩之间的差值,若该差值小于或等于预设转矩差值,则证明当前转矩的大小接近目标转矩。此时,当前转矩与目标转矩之间差值小于或等于目标转矩的持续时长,延时计数器记录此次的持续时长即为第四连续时长,并判断第四连续时长是否大于或等于预设的第四延时阈值。若否,则重新获取当前转矩并计算与目标转矩的差值,再次判断该差值是否小于或等于预设转矩差值,并在该差值小于或等于预设转矩差值时再次得到一个新的持续时长。延时计数器将新的持续时长与延时计数器内记录的当前第四连续时长进行累加,进而更新第四连续时长,并判断该第四连续时长是否大于或等于预设的第四延时阈值。上述控制过程不断循环,直至第四连续时长大于或等于预设的第四延时阈值时结束对目标电机的转矩的调整。
需要说明的是,在上述转矩闭环控制的过程中,在第四连续时长大于或等于预设的第四延时阈值之前的第四连续时长累加过程中,一旦出现当前转矩与目标转矩的差值大于预设转矩差值的情况,延时计数器内的第四连续时长将会被清零,重新开始执行新的一次转矩闭环控制过程,重新累积第四连续时长。通过上述转矩闭环控制,可以保证在对于目标电机的转矩的调整结束之前,目标电机的实际转矩与目标转矩接近并且长时间稳定,进而在控制结束后得到的转矩更加稳定。需要注意的是,上述控制过程仅为为了更好的理解本实施例而做出的举例说明,并不能对本申请构成任何限定。
与相关技术相比,本申请上述实施例通过将目标控制策略分别设定为开环PWM控制策略、电流闭环控制策略、转速闭环控制策略、功率闭环控制策略以及转矩闭环控制策略以快速地响应负载的突变,分别对应下调目标电机运行的占空比、输出电流、转速、输出功率以及转矩,即将目标电机的一种电机运行参数进行控制模式切换调整。调整完成后,即使目标电机驱动的切割工具上仍有重载存在,但目标电机已经运行到了安全工作状态。
本发明另一实施方式涉及一种目标设备控制方法,本实施方式是对前述实施方式的补充说明,具体如下。
在一个例子中,目标控制策略的选取是按各控制策略的优先级从高到低选择一种作为所述目标控制策略;
其中,电流闭环控制策略和转速闭环控制策略的优先级高于开环PWM控制策略的优先级高于功率闭环控制策略和转矩闭环控制策略的优先级。具体地,目标控制策略至少包括:用于控制目标电机的脉冲宽度调制(PWM)占空比的开环PWM控制策略、用于控制目标电机的输出电流的电流闭环控制策略、用于控制目标电机转速的转速闭环控制策略、用于控制目标电机的输出功率的功率闭环控制策略和用于控制目标电机转矩的转矩闭环控制策略。在选取目标控制策略时可以按各控制策略的优先级从高到低选择一种作为目标控制策略;例如,电流闭环控制策略和转速闭环控制策略的优先级高于开环PWM控制策略的优先级高于功率闭环控制策略和转矩闭环控制策略的优先级。因此,优先选择电流闭环控制策略和转速闭环控制策略作为目标控制策略。需要说明的是,上述各控制策略的优先级可以根据目标电机运行时的实际情况进行调整,本申请对此不作具体限定。
与相关技术相比,本申请上述实施方式通过设定策略优先选择可以更及时有效的对目标电机的一种电机运行参数进行控制模式下的切换调整,以更快速的应对重载突变的情况,降低对设备的电机的损伤,减少对设备使用的影响。
本发明的另一实施方式涉及一种电子设备,如图12所示,包括至少一个处理器302;以及,与至少一个处理器302通信连接的存储器301;其中,存储器301存储有可被至少一个处理器302执行的指令,指令被至少一个处理器302执行,以使至少一个处理器302能够执行上述任一设备控制方法的实施例。
其中,存储器301和处理器302采用总线方式连接,总线可以包括任意数量的互联的总线和桥,总线将一个或多个处理器302和存储器301的各种电路连接在一起。总线还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路连接在一起,这些都是本领域所公知的,因此,本文不再对其进行进一步描述。总线接口在总线和收发机之间提供接口。收发机可以是一个元件,也可以是多个元件,比如多个接收器和发送器,提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。经处理器302处理的数据通过天线在无线介质上进行传输,进一步,天线还接收数据并将数据传送给处理器302。
处理器302负责管理总线和通常的处理,还可以提供各种功能,包括定时,外围接口,电压调节、电源管理以及其他控制功能。而存储器301可以被用于存储处理器302在执行操作时所使用的数据。
本发明的另一实施方式涉及一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序。计算机程序被处理器执行时实现上述任一设备控制方法的实施例。
即,本领域技术人员可以理解,实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,该程序存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机,芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域的普通技术人员可以理解,上述各实施方式是实现本发明的具体实施例,而在实际应用中,可以在形式上和细节上对其作各种改变,而不偏离本发明的精神和范围。
Claims (11)
1.一种设备控制方法,其特征在于,包括:
若检测到目标电机的负载从轻载状态切换至重载状态,则获取所述目标电机的当前控制策略,及目标控制策略;
根据所述目标控制策略变更所述当前控制策略,控制所述目标电机的运行,以使得所述目标电机的负载降低;
其中,所述目标电机至少用于驱动切割工具;
所述当前控制策略与所述目标控制策略中所控制的电机运行参数的种类和/或大小不完全相同。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取所述目标电机的当前控制策略,及目标控制策略,包括:
获取所述当前控制策略所控制的电机运行参数的种类和大小;
获取所述目标控制策略,所述目标控制策略与所述当前控制策略相比,所控制的电机运行参数的种类相同,所控制的电机运行参数的数值较小。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取所述电机的当前控制策略,及目标控制策略,包括:
获取所述当前控制策略所控制的电机运行参数的种类和大小;
获取所述目标控制策略,所述目标控制策略与所述当前控制策略相比,所控制的电机运行参数的种类不同,所控制的电机运行参数小于预设参数阈值;
其中,所述预设参数阈值的大小为在所述当前控制策略下目标种类的电机运行参数大小,所述目标种类为所述目标控制策略所控制的电机运行参数的种类。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,当所述目标控制策略为开环PWM控制策略时,所述根据所述目标控制策略变更所述当前控制策略,控制所述目标电机的运行,以使得所述目标电机的负载降低,包括:
基于所述开环PWM控制策略,将所述目标电机的脉冲宽度调制(PWM)占空比调整至第二占空比,其中调整过程包括:
设定所述第二占空比作为所述开环PWM控制策略中的目标占空比;
控制所述目标电机的开环脉冲宽度调制(PWM)占空比,以预设的斜坡函数线性下降或以预设的曲线函数下降;
在所述目标电机的开环脉冲宽度调制(PWM)占空比下降至所述第二占空比时,结束调整。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,当所述目标控制策略为电流闭环控制策略时,所述根据所述目标控制策略变更所述当前控制策略,控制所述目标电机的运行,以使得所述目标电机的负载降低包括:
基于所述电流闭环控制策略,将所述目标电机的输出电流调整至第二电流值,其中调整过程包括:
设定所述第二电流值作为所述电流闭环控制策略中的目标电流值,并初始化延时计数器;
控制所述目标电机的输出电流与所述目标电流值的差值小于预设电流差值,且通过延时计数器统计该差值小于预设电流差值的第一连续时长;
在所述第一连续时长大于第一延时阈值时,结束调整。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,当所述目标控制策略为转速闭环控制策略时,所述根据所述目标控制策略变更所述当前控制策略,控制所述目标电机的运行,以使得所述目标电机的负载降低,包括:
基于所述转速闭环控制策略,将所述目标电机的转速调整至第二转速,其中调整过程包括:
设定所述第二转速作为所述转速闭环控制策略中的目标转速,并初始化延时计数器;
控制所述目标电机的转速与所述目标转速的差值小于预设转速差值,且通过延时计数器统计该差值小于预设转速差值的第二连续时长;
在所述第二连续时长大于第二延时阈值时,结束调整。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,当所述目标控制策略为功率闭环控制策略时,所述根据所述目标控制策略变更所述当前控制策略,控制所述目标电机的运行,以使得所述目标电机的负载降低,包括:
基于所述功率闭环控制策略,将所述目标电机的输出功率调整至第二功率,其中调整过程包括:
设定所述第二功率作为所述功率闭环控制策略中的目标功率,并初始化延时计数器;
控制所述目标电机的输出功率与所述目标功率的差值小于预设功率差值,且通过延时计数器统计该差值小于预设功率差值的第三连续时长;
在所述第三连续时长大于第三延时阈值时,结束调整。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,当所述目标控制策略为转矩闭环控制策略时,所述根据所述目标控制策略变更所述当前控制策略,控制所述目标电机的运行,以使得所述目标电机的负载降低,包括:
基于所述转矩闭环控制策略,将所述目标电机的转矩调整至第二转矩,其中调整过程包括:
设定所述第二转矩作为所述转矩闭环控制策略中的目标转矩,并初始化延时计数器;
控制所述目标电机的转矩与所述目标转矩的差值小于预设转矩差值,且通过延时计数器统计该差值小于预设转矩差值的第四连续时长;
在所述第四连续时长大于第四延时阈值时,结束调整。
9.根据权利要求1-8任一项所述的方法,其特征在于,所述目标控制策略的选取是按各控制策略的优先级从高到低选择一种作为所述目标控制策略;
其中,电流闭环控制策略和转速闭环控制策略的优先级高于开环PWM控制策略的优先级高于功率闭环控制策略和转矩闭环控制策略的优先级。
10.一种电子设备,其特征在于,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,
所述存储器存储有可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如权利要求1至9中任一项所述设备控制方法。
11.一种计算机可读存储介质,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9中任一项所述的设备控制方法。
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