阅读说明：本技术 电机同步控制方法、装置、控制器、系统及存储介质 (Motor synchronous control method, device, controller, system and storage medium ) 是由 陈毅东 季传坤 杨立保 欧阳锋 魏代友 孙清原 李平 于 2020-07-07 设计创作，主要内容包括：本申请提供的一种电机同步控制方法、装置、控制器、系统及存储介质,涉及电机同步控制领域。当检测到同步电机中第一电机的电流低于第一预设阈值,且,同步电机中第二电机为关闭状态,控制第二电机进行启动；其中,第二电机为同步电机中第一电机之外的其他电机；获取第一电机和第二电机的霍尔信号总数；对第一电机或第二电机进行调节控制,使得基于调节控制之后的第一电机和第二电机所检测的霍尔信号总数相同。基于霍尔信号总数对发生堵转后的电机进行位置调节,降低了堵转对电机同步产生的影响,提高了电机同步的精度。(The application provides a motor synchronous control method, a motor synchronous control device, a motor synchronous control controller, a motor synchronous control system and a storage medium, and relates to the field of motor synchronous control. When the current of a first motor in the synchronous motors is detected to be lower than a first preset threshold value and a second motor in the synchronous motors is in a closed state, controlling the second motor to start; the second motor is other than the first motor in the synchronous motor; acquiring the total number of Hall signals of a first motor and a second motor; and adjusting and controlling the first motor or the second motor, so that the total number of the Hall signals detected by the first motor and the second motor after adjustment and control is the same. The motor after the locked rotor is subjected to position adjustment based on the total number of the Hall signals, so that the influence of the locked rotor on the synchronization of the motor is reduced, and the synchronization precision of the motor is improved.)

电机同步控制方法、装置、控制器、系统及存储介质

技术领域

本申请涉及电机同步控制领域，具体而言，涉及一种电机同步控制方法、装置、控制器、系统及存储介质。

背景技术

直流无刷电机是同步电机的一种，由电动机主体和驱动器组成，是一种典型的机电一体化产品。无刷电机是指无电刷和换向器(或集电环)的电机，又称无换向器电机。

现有的直流无刷电机同步校正控制中常采用先同步再分离的校正方法，即电机A和B先同步运动，先到达终点的电机停止运动，同步驱动解除，令一电机仍以原来转速运动直至到达终点停止，此时电机位于同一位置，再次启动时，实现直流无刷电机的同步。

然而不同电机由于其运动情况可能存在差异、以及电机堵转对运动速度的影响，现有的电机同步驱动方法在应用过程中可能存在较大的误差。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本申请提供了一种电机同步控制方法、装置、控制器、系统及存储介质。

为实现上述目的，本申请采用的技术方案为：

本申请第一方面提供一种电机同步控制方法，包括：

当检测到同步电机中第一电机的电流低于第一预设阈值，且，所述同步电机中第二电机为关闭状态，控制所述第二电机进行启动；其中，所述第二电机为所述同步电机中所述第一电机之外的其他电机；

获取所述第一电机和所述第二电机的霍尔信号总数；

对所述第一电机或所述第二电机进行调节控制，使得基于调节控制之后的所述第一电机和所述第二电机所检测的霍尔信号总数相同。

可选地，所述当检测到同步电机中第一电机的电流低于第一预设阈值，且，所述同步电机中第二电机为关闭状态，控制所述第二电机进行启动之前，所述方法还包括：

当检测到所述第一电机的电流增大并超过所述第一预设阈值，则控制所述第二电机停止运动。

可选地，所述方法还包括：

若当检测到所述第一电机的电流增大并超过第二预设阈值，则控制所述第一电机和所述第二电机均停止运行，其中，所述第二预设阈值大于所述第一预设阈值。

可选地，所述对所述第一电机或所述第二电机进行调节控制，使得基于调节控制之后的所述第一电机和所述第二电机所检测的霍尔信号总数相同，包括：

对所述第一电机的转速进行增大调节，使得基于调节之后的所述第一电机和所述第二电机所检测的霍尔信号总数相同。

可选地，所述对所述第一电机或所述第二电机进行调节控制，使得基于调节控制之后的所述第一电机和所述第二电机所检测的霍尔信号总数相同，包括：

对所述第二电机的转速进行减小调节，使得基于调节之后的所述第一电机和所述第二电机所检测的霍尔信号总数相同。

本申请第二方面提供了一种电机同步控制装置，包括：

控制模块，用于当检测到同步电机中第一电机的电流低于第一预设阈值，且，所述同步电机中第二电机为关闭状态，控制所述第二电机进行启动；其中，所述第二电机为所述同步电机中所述第一电机之外的其他电机；

获取模块，用于获取所述第一电机和所述第二电机的霍尔信号总数；

调节控制模块，用于对所述第一电机或所述第二电机进行调节控制，使得基于调节控制之后的所述第一电机和所述第二电机所检测的霍尔信号总数相同。

可选地，所述控制模块，还用于当检测到所述第一电机的电流增大并超过所述第一预设阈值，则控制所述第二电机停止运动。

可选地，所述控制模块，用于若当检测到所述第一电机的电流增大并超过第二预设阈值，则控制所述第一电机和所述第二电机均停止运行，其中，所述第二预设阈值大于所述第一预设阈值。

可选地，所述调节控制模块，用于对所述第一电机的转速进行增大调节，使得基于调节之后的所述第一电机和所述第二电机所检测的霍尔信号总数相同。

可选地，所述调节控制模块，用于对所述第二电机的转速进行减小调节，使得基于调节之后的所述第一电机和所述第二电机所检测的霍尔信号总数相同。

本申请第三方面提供了一种电机控制器，包括：处理器、存储介质和总线，所述存储介质存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当所述装置运行时，所述处理器与所述存储介质之间通过总线通信，所述处理器执行所述机器可读指令，以执行上述第一方面所述方法的步骤。

本申请第四方面提供了一种电机同步控制系统，包括：电机控制器、多个电机驱动器、同步电机、以及多个电机编码器；所述同步电机包括：多个电机；

所述电机控制器与所述多个电机驱动器连接，每个电机驱动器连接一个电机，以由所述电机控制器通过所述多个电机驱动器分别对所述多个电机进行控制；每个电机上设置有一个电机编码器，用以检测所述每个电机输出的霍尔信号总数；

所述电机控制器，具体用于当检测到所述多个电机中第一电机的电流低于第一预设阈值，且，所述多个电机中第二电机为关闭状态，向所述第二电机连接的电机驱动器发送启动控制指令，以控制所述第二电机进行启动；通过所述第一电机和所述第二电机上设置的电机编码器分别获取所述第一电机和所述第二电机的霍尔信号总数；向所述第一电机连接的电机驱动器或者所述第二电机连接的电机驱动器发送调节控制指令，以对所述第一电机或所述第二电机进行调节控制，使得基于调节控制之后的所述第一电机和所述第二电机所检测的霍尔信号总数相同；

其中，所述第二电机为所述多个电机中所述第一电机之外的其他电机。

本申请第五方面提供了一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如上述第一方面所述方法的步骤。

本申请提供的电机同步控制方法、装置、控制器、系统及存储介质中，当检测到同步电机中第一电机的电流低于第一预设阈值，且，同步电机中第二电机为关闭状态，控制第二电机进行启动；其中，第二电机为同步电机中第一电机之外的其他电机；获取第一电机和第二电机的霍尔信号总数；对第一电机或第二电机进行调节控制，使得基于调节控制之后的第一电机和第二电机所检测的霍尔信号总数相同。基于霍尔信号总数对发生堵转后的电机进行位置调节，降低了堵转对电机同步产生的影响，提高了电机同步控制的精度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请一实施例提供的电机同步控制系统的示意图；

图2为本申请一实施例提供的电机同步控制方法的流程示意图；

图3为本申请另一实施例提供的电机同步控制方法的流程示意图；

图4为本申请另一实施例提供的电机同步控制方法的流程示意图；

图5为本申请另一实施例提供的电机同步控制方法的流程示意图；

图6为本申请一实施例提供的电机同步控制装置的结构示意图；

图7为本申请一实施例提供的电机控制器的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例中的特征可以相互结合。

现有的直流无刷电机同步校正控制中常采用先同步再分离的校正方法，即电机A和B先同步运动，先到达终点的电机停止运动，同步驱动解除，令一电机仍以原来转速运动直至到达终点停止，此时电机位于同一位置，再次启动时，实现直流无刷电机的同步。然而不同电机由于其运动情况可能存在差异、以及电机堵转对运动速度的影响，现有的电机同步驱动方法在应用过程中可能存在较大的误差。

为解决上述技术问题，本申请提出一种电机同步控制系统，如图1所述，以该电机同步控制系统包括两个同步电机为例进行说明，该电机同步控制系统包括：电机控制器01、两个电机驱动器02、两个同步电机03、以及两个电机编码器04。需要说明的是，本实施例中的两个同步电机03只是示例性地，并不限于2个，也可以是3个或者3个以上。对于具体同步电机03的数量本申请实施例不作具体限制。

电机控制器01与两个电机驱动器02连接，每个电机驱动器02连接一个同步电机03，由电机控制器01通过两个电机驱动器02同时对两个同步电机03进行控制；每个同步电机03上设置有一个电机编码器04，用以检测每个同步电机03输出的霍尔信号总数。

霍尔信号一般用来表示电动机的位置信号，在本申请实施例中，霍尔信号总数可以用来表征的运动的“距离”。电机控制器01在对两个同步电机03进行控制之前，两个同步电机03以相同的速度从起点开始运动。需要说明的是，在一些可能的实现方式中，电机控制器01的个数可以是1个、2个、或者2个以上。具体地，控制器01的个数可以与同步电机03的个数对等，也可以是将所有的同步电机03由一个控制器01进行控制。

可以理解的是，在本申请实施例中，采用一个电机控制器01对所有同步电机03进行控制调节，可以在一定程度上节约整个电机同步控制系统的空间，达到使整个控制系统小型化的目的。

电机编码器04是一种适用于电动机上，将信号(如比特流)或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备。在本申请实施例中，电机编码器04用于对同步电机03的霍尔信号总数进行检测，电机编码器04的个数与同步电机03以及电机驱动器02的个数一致。

电机控制器01，具体用于当检测到两个同步电机03中第一电机的电流低于第一预设阈值，且，两个电机中第二电机为关闭状态，向第二电机连接的电机驱动器发送启动控制指令，以控制第二电机进行启动；通过第一电机和第二电机上设置的电机编码器04分别获取第一电机和第二电机的霍尔信号总数；向第一电机连接的电机驱动器或者第二电机连接的电机驱动器发送调节控制指令，以对第一电机或第二电机进行调节控制，使得基于调节控制之后的第一电机和第二电机所检测的霍尔信号总数相同。

需要说明的是，在本申请实施例中，第一电机并不是唯一的电机，可以是被障碍物挡住，而发生堵转的任一电机。第二电机可以为多个电机中第一电机之外的其他电机，即未发生堵转的所有电机都称为第二电机。

同步电机带动装置运动，电机的同步以装置是否在同一位置而表现。因此，在本申请实施例中，电机的同步具体可以表现为电机所带动装置其位置的同步。

电机的电流并不是一直稳定不变的，会随着外界环境的影响，例如：温度，发生细微的改变。在本申请实施例中，为了避免由于第一电机其电流的细微变化导致电机控制器01误判断第一电机发生堵转或者堵转已经解除，为第一电机的电流设置第一阈值。当第一电机的电流低于第一阈值时，均可以认为第一电机运行正常未发生堵转，或者堵转情况已经解除。

在本申请实施例中，当第一电机的堵转情况解除，为了避免由于第一电机的堵转导致多个同步电机运行不同步的问题，需要对所有同步电机的霍尔信号总数进行补偿，使得所有同步电机03的运行同步。即当电机控制器01检测到第一电机的电流低于第一预设阈值，且，两个电机中第二电机为关闭状态时，电机控制器01会向第二电机发送启动指令，当第二电机启动后，第一电机和第二电机上设置的电机编码器04分别获取第一电机和第二电机的霍尔信号总数。示例性地，当电机编码器04获取的第一电机的霍尔信号总数为HallA，电机编码器04获取的第二电机的霍尔信号总数为HallB时，电机编码器04会将霍尔信号总数反馈给电机控制器01，电机控制器01会控制对第一电机以及第二电机的霍尔信号总数进行补偿，使得第一电机和第二电机的霍尔信号总数相同。

需要说明的是，在本申请实施例中，电机控制器01对于电机霍尔信号的补偿可以采用两种方式。示例性地，可以将所有电机的霍尔信号总数补偿到第一电机的霍尔信号总数，即HallA；也可以将所有电机的霍尔信号总数补偿到第二电机的霍尔信号总数，即HallB。具体采用哪一种补偿方式，本申请实施例中不做限制。

本申请提供的电机同步控制系统，当电机控制器01检测到同步电机中第一电机的电流低于第一预设阈值，且，同步电机中第二电机为关闭状态，控制第二电机进行启动；其中，第二电机为同步电机中第一电机之外的其他电机；获取第一电机和第二电机的霍尔信号总数；对第一电机或第二电机进行调节控制，使得基于调节控制之后的第一电机和第二电机所检测的霍尔信号总数相同。利用电机控制器01基于霍尔信号总数对发生堵转后的电机进行位置调节，降低了堵转对电机同步产生的影响，提高了电机同步控制的精度。

图2为本申请一实施例提供的电机同步控制方法的流程示意图，如图2所示，该方法包括：

S201、当检测到同步电机中第一电机的电流低于第一预设阈值，且，同步电机中第二电机为关闭状态，控制第二电机进行启动。

需要说明的是，在本申请实施例中，第一电机不只是唯一的电机，可以是被遮挡而发生堵转的任一电机。第二电机为所有同步电机中第一电机之外的其他电机。第一预设阈值为判定第一电机的堵转是否排除的阈值电流。具体地，当第一电机的电流低于第一预设阈值，可以确定第一电机的堵转已经排除。

在本实施例中，对于同步电机的个数不作具体限定，可以是2个，3个或3个以上。

S202、获取第一电机和第二电机的霍尔信号总数。

在本实施例中，霍尔信号可以用来表征同步电机的“运行距离”。当第一电机的堵转解除，此时第一同步电机的电流低于第一预设阈值，为了减轻由于第一电机的堵转，导致所有同步电机运行的不同步，需要对所有电机的“运行距离”，即霍尔信号总数进行补偿。

S203、对第一电机或第二电机进行调节控制，使得基于调节控制之后的第一电机和第二电机所检测的霍尔信号总数相同。

需要说明的是，在本实施例中，对于第一电机和第二电机霍尔信号总数的控制可以有两种调节思路。示例性地，可以将所有电机的霍尔信号总数调节到第一电机的霍尔信号总数(HallA)，可以将所有电机的霍尔信号总数调节到第二电机的霍尔信号总数(HallB)，具体以哪一个电机的霍尔信号总数为标准进行霍尔信号总数的调节，本申请实施例对此不做限定。

图3为本申请另一实施例提供的电机同步控制方法的流程示意图。如图3所示，在本实施例中，当检测到同步电机中第一电机的电流低于第一预设阈值，且，同步电机中第二电机为关闭状态，控制第二电机进行启动之前，即步骤S201之前，该方法还包括步骤S200。

S200、当检测到第一电机的电流增大并超过第一预设阈值，则控制第二电机停止运动。

需要说明的是，在本申请实施例中，在第一电机发生堵转之前，所有的同步可以以相同的速度从起点开始运行。当第一电机发生堵转之后，第一电机的电流增大并超过第一预设阈值，此时控制器会对除第一电机之外的所有同步电机施加制动指令，控制所有除第一电机之外的所有电机停止运动。

可选地，所述方法还包括：若当检测到所述第一电机的电流增大并超过第二预设阈值，则控制所述第一电机和所述第二电机均停止运行，其中，所述第二预设阈值大于所述第一预设阈值。

需要说明的是，每个同步电机都具有其电机本身能够承受的最大电流，在本申请实施例中，第二预设阈值可以是同步电机能够承受的最大电流，当第一电机的电流超过第二预设阈值时，会存在烧毁电机甚至电路系统的风险。为了避免损坏电路系统，在本实施方式中，当电机控制器检测到第一电机的电流增大并超过第二预设阈值时，则控制第一电机和所述第二电机均停止运行。

可以理解的是，在本申请实施例中，通过为流过第一电机的电流设置第二预设阈值，可以在一定程度上起到保护电路系统的作用，避免了对同步电机电路系统的损坏。

图4为本申请另一实施例提供的电机同步控制方法的流程示意图。如图4所示，在一些可能的实现方式中，步骤S203、对第一电机或第二电机进行调节控制，使得基于调节控制之后的第一电机和第二电机所检测的霍尔信号总数相同，具体执行过程可以为步骤S204。

S204、对第一电机的转速进行增大调节，使得基于调节之后的第一电机和第二电机所检测的霍尔信号总数相同。

在本申请实施例中，以第二电机的霍尔信号总数为参照标准对第一电机的霍尔信号总数进行调节。具体地，对第一电机的转速进行调大并保持第一电机之外的其他同步电机速度不变，使得第一电机以及第二电机的霍尔信号总数相等。

图5为本申请另一实施例提供的电机同步控制方法的流程示意图。如图5所示，在另一些可能的实现方式中，步骤S203具体执行过程还可以是步骤S205。

S205、对第二电机的转速进行减小调节，使得基于调节之后的第一电机和第二电机所检测的霍尔信号总数相同。

在本申请实施例中，以第一电机的霍尔信号总数为标准对第二电机的霍尔信号总数进行调节。具体地，将第二电机的转速调小并保持第一电机的转速不变，使得第一电机以及第二电机的霍尔信号总数相等。

此外，在一些可能的实现方式中，也可以保持电机转速不变，对同步的正反进行调节。示例性地，保持霍尔信号总数小的同步电机(可以是第一电机也可以是第二电机)运动情况不变，对霍尔信号总数大的同步电机调节其进行反转，使得第一电机以及第二电机的霍尔信号总数相等。

本申请实施例提供的电机同步控制方法中，当检测到同步电机中第一电机的电流低于第一预设阈值，且，同步电机中第二电机为关闭状态，控制第二电机进行启动；其中，第二电机为同步电机中第一电机之外的其他电机；获取第一电机和第二电机的霍尔信号总数；对第一电机或第二电机进行调节控制，使得基于调节控制之后的第一电机和第二电机所检测的霍尔信号总数相同。基于霍尔信号总数对发生堵转后的电机进行位置调节，降低了堵转对电机同步产生的影响，提高了电机同步控制的精度。

本申请实施例提供一种电机同步控制装置，用于执行前述一种电机同步控制方法。图6为本申请一实施例提供的一种电机同步控制装置的结构示意图，如图6所示，该电机同步控制装置包括：控制模块301、获取模块302以及调节控制模块303。

控制模块301，用于当检测到同步电机中第一电机的电流低于第一预设阈值，且，同步电机中第二电机为关闭状态，控制第二电机进行启动；其中，第二电机为同步电机中第一电机之外的其他电机。

获取模块302，用于获取第一电机和第二电机的霍尔信号总数。

调节控制模块303，用于对第一电机或第二电机进行调节控制，使得基于调节控制之后的第一电机和第二电机所检测的霍尔信号总数相同。

可选地，控制模块301，用于当检测到第一电机的电流增大并超过第一预设阈值，则控制第二电机停止运动。

可选地，控制模块301，用于若当检测到第一电机的电流增大并超过第二预设阈值，则控制第一电机和第二电机均停止运行，其中，第二预设阈值大于第一预设阈值。

可选地，调节控制模块303，用于对第一电机的转速进行增大调节，使得基于调节之后的第一电机和第二电机所检测的霍尔信号总数相同。

可选地，调节控制模块303，用于对第二电机的转速进行减小调节，使得基于调节之后的第一电机和第二电机所检测的霍尔信号总数相同。

图7为本申请实施例提供的一种电机控制器的结构示意图，该电机控制器可以包括：处理器410、存储介质420和总线430，存储介质420存储有处理器410可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，处理器410与存储介质420之间通过总线430通信，处理器410执行机器可读指令，以执行上述方法实施例的步骤。具体实现方式和技术效果类似，这里不再赘述。

本申请实施例提供了一种存储介质，该存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行上述方法。

上仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。