计算机设备、存储介质、伺服电机的状态检测方法、装置和系统

文档序号:601299 发布日期:2021-05-04 浏览:9次 >En<

阅读说明:本技术 计算机设备、存储介质、伺服电机的状态检测方法、装置和系统 (Computer equipment, storage medium, and method, device and system for detecting state of servo motor ) 是由 不公告发明人 于 2019-10-31 设计创作,主要内容包括:本申请实施例提供了一种计算机设备、存储介质、伺服电机的状态检测方法、装置和系统。该方法包括:对伺服电机输出的反馈电压按照采样周期进行采样处理得到采样值,并对采样值的数量进行累加处理得出第一设定数量;根据采样值、第一设定数量和采样周期,生成斜率值;判断累加出的斜率值的数量小于累加阈值或等于累加阈值;若判断出斜率值的数量小于累加阈值时,继续执行对伺服电机输出的反馈电压进行采样处理的步骤;若判断出斜率值的数量等于累加阈值时,判断连续的累加阈值个斜率值是否均小于斜率门限值,并根据判断结果通过电机驱动芯片对伺服电机进行控制。本申请实施例提高了检测时效性以及降低了检测成本。(The embodiment of the application provides a computer device, a storage medium, a method, a device and a system for detecting the state of a servo motor. The method comprises the following steps: sampling the feedback voltage output by the servo motor according to a sampling period to obtain sampling values, and accumulating the number of the sampling values to obtain a first set number; generating a slope value according to the sampling value, the first set number and the sampling period; judging that the number of the accumulated slope values is less than or equal to an accumulation threshold value; if the number of the slope values is smaller than the accumulation threshold value, continuing to perform the step of sampling the feedback voltage output by the servo motor; and if the number of the slope values is equal to the accumulation threshold value, judging whether the slope values of the continuous accumulation threshold value are all smaller than the slope threshold value, and controlling the servo motor through a motor driving chip according to the judgment result. The embodiment of the application improves the detection timeliness and reduces the detection cost.)

计算机设备、存储介质、伺服电机的状态检测方法、装置和 系统

【技术领域】

本申请涉及电机技术领域,尤其涉及一种计算机设备、存储介质、伺服电机的状态检测方法、装置和系统。

【背景技术】

在汽车空调控制系统中,空调箱内部的伺服电机是重要的控制部件。如果伺服电机在运行过程中发生反馈电压采样异常或者被异物卡牢的情况,而电控板未能收到异常信息,仍然在驱动伺服电机转动,那么就会导致电机发热损坏或者把卡住的异物打断的情况,此时伺服电机无法继续转动,此种情况称为堵转。

相关技术中,可通过采集伺服电机机身温度来判定伺服电机是否堵转,由于温度上升需要一定时间,因此检测时效性较差,且采集机身温度需要设置温度采样电路,因此会提升检测成本。

发明内容

有鉴于此,本申请实施例提供了一种计算机设备、存储介质、伺服电机的状态检测方法、装置和系统,用以提高检测时效性以及降低检测成本。

一方面,本申请实施例提供了一种伺服电机的状态检测方法,包括:

对所述伺服电机输出的反馈电压按照采样周期进行采样处理得到采样值,并对采样值的数量进行累加处理得出第一设定数量;

根据所述采样值、所述第一设定数量和所述采样周期,生成斜率值;

判断累加出的所述斜率值的数量小于累加阈值或等于累加阈值;

若判断出所述斜率值的数量小于所述累加阈值时,继续执行对所述伺服电机输出的反馈电压进行采样处理的步骤;

若判断出所述斜率值的数量等于所述累加阈值时,判断连续的累加阈值个所述斜率值是否均小于斜率门限值,并根据判断结果通过电机驱动芯片对所述伺服电机进行控制。

可选地,所述根据判断结果通过电机驱动芯片对所述伺服电机进行控制,包括:

若判断出连续的累加阈值个所述斜率值均小于所述斜率门限值时,置位堵转标志位,并根据寄存器中存储的标志位通过电机驱动芯片对所述伺服电机进行控制;

若判断出连续的累加阈值个所述斜率值中任一斜率值大于或等于所述斜率门限值时,清除堵转标志位,并根据寄存器中存储的标志位通过电机驱动芯片对所述伺服电机进行控制;

其中,所述寄存器中存储的标志位包括堵转标志位。

可选地,所述根据所述采样值、所述第一设定数量和所述采样周期,生成斜率值,包括:

根据所述第一设定数量个所述采样值的最大值和最小值的差值生成采样差值;

将所述采样差值除以所述采样时间,生成所述斜率值,其中,所述采样时间包括所述采样周期和所述第一设定数量的乘积。

可选地,所述状态检测方法包括:

在对反馈电压进行采样的前四个采样周期内,清除电机驱动芯片中存储的第一开路标志位,读取所述电机驱动芯片中存储的第一开路标志位,根据读取的第一开路标志位置位或者清除第二开路标志位;清除电机驱动芯片中存储的第一过流标志位,读取所述电机驱动芯片中存储的第一过流标志位,根据读取的第一过流标志位置位或者清除第二过流标志位;

根据所述寄存器中存储的标志位通过电机驱动芯片对所述伺服电机进行控制,其中,所述寄存器中存储的标志位还包括所述第二开路标志位和所述第二过流标志位。

可选地,所述斜率门限值的取值范围包括50至300。

另一方面,本申请实施例提供了一种伺服电机的状态检测装置,包括:采样模块、计数模块、生成模块、第一判断模块、第二判断模块和控制模块;

所述采样模块,用于对所述伺服电机输出的反馈电压按照采样周期进行采样;

所述计数模块,用于对采样值的数量进行累加处理和用于对斜率值的数量进行累加处理;

所述生成模块,用于根据所述采样值、所述第一设定数量和所述采样周期,生成斜率值;

所述第一判断模块,用于判断累加出的所述斜率值的数量小于累加阈值或等于累加阈值,若斜率值的数量小于累加阈值时,所述采样模块继续执行对所述伺服电机输出的反馈电压进行采样处理;

所述第二判断模块,用于若斜率值的数量等于累加阈值时,判断所述斜率值是否均小于斜率门限值;

所述控制模块,用于根据所述第二判断模块的判断结果通过电机驱动芯片对所述伺服电机进行控制。

另一方面,本申请实施例提供了一种伺服电机的状态检测系统,提供伺服电机,所述状态检测系统包括:微控制器和电机驱动芯片;

所述微控制器用于对所述伺服电机输出的反馈电压按照采样周期进行采样处理得到采样值,并对采样值的数量进行累加处理得出第一设定数量;用于根据所述采样值、所述第一设定数量和所述采样周期,生成斜率值;用于判断累加出的所述斜率值的数量小于累加阈值或等于累加阈值;用于若判断出所述斜率值的数量等于所述累加阈值时,判断连续的累加阈值个所述斜率值是否均小于斜率门限值,并根据判断结果通过电机驱动芯片对所述伺服电机进行控制。

可选地,所述微控制器可以置位或者清除堵转标志位;

所述微控制器用于若判断出连续的累加阈值个所述斜率值均小于所述斜率门限值时,置位堵转标志位,并根据寄存器中存储的标志位通过电机驱动芯片对所述伺服电机进行控制;若判断出连续的累加阈值个所述斜率值中任一斜率值大于或等于所述斜率门限值时,清除堵转标志位,并根据寄存器中存储的标志位通过电机驱动芯片对所述伺服电机进行控制;其中,所述寄存器中存储的标志位包括堵转标志位。

另一方面,本申请实施例了一种存储介质,所述存储介质包括存储的程序,其中,在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行上述伺服电机的状态检测方法。

另一方面,本申请实施例了一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器用于存储包括程序指令的信息,所述处理器用于控制程序指令的执行,所述程序指令被处理器加载并执行时实现上述伺服电机的状态检测方法的步骤。

本申请实施例提供的技术方案中,通过对伺服电机输出的反馈电压进行采样得到采样值,根据采样值计算出斜率值,若判断出累加出的斜率值的数量等于累加阈值时,判断连续的累加阈值个斜率值是否均小于斜率门限值,并根据判断结果通过电机驱动芯片对伺服电机进行控制,本申请实施例通过累加阈值个斜率值即可实现对伺服电机状态的检测,检测时间短,检测速度快,从而提高了检测时效性;无需设置温度采样电路,从而降低了检测成本。

【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,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请实施例提供的一种伺服电机的状态检测系统的系统架构图;

图2为本申请实施例提供的一种伺服电机的状态检测方法的流程图;

图3为本申请实施例中伺服电机正常运行时的反馈电压的示意图;

图4为本申请实施例中伺服电机发生堵转时的反馈电压的示意图;

图5为本申请实施例中堵转状态下斜率值的理论示意图;

图6为本申请实施例中堵转状态下斜率值的一种实际应用示意图;

图7为本申请实施例中堵转状态下斜率值的另一种实际应用示意图;

图8为本申请实施例中伺服电机运行时的斜率值的实际应用示意图;

图9为本申请实施例提供的另一种伺服电机的状态检测方法的流程图;

图10为本申请实施例提供的一种伺服电机的状态检测装置的结构示意图;

图11为本申请实施例提供的一种计算机设备的示意图。

具体实施方式

为了更好的理解本申请的技术方案,下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。

应当明确,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。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它实施例,都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例中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。在本申请实施例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。

应当理解,本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,甲和/或乙,可以表示:单独存在甲,同时存在甲和乙,单独存在乙这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

图1为本申请实施例提供的一种伺服电机的状态检测系统的系统架构图,如图1所示,检测系统提供伺服电机1,该检测系统包括微控制器2和电机驱动芯片3。伺服电机1与微控制器2和电机驱动芯片3电连接,微控制器2与电机驱动芯片3电连接。其中,可选地,微控制器2与电机驱动芯片3之间可通过串行外设接口(Serial Peripheral Interface,简称SPI)总线电连接;电机驱动芯片3与伺服电机1之间可通过控制线电连接。

电机驱动芯片3可采用专用的芯片,作为一种可选方案,电机驱动芯片3可以为TLE94110芯片。在实际应用中,可选地,电机驱动芯片3可包括金属-氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,简称MOSFET)电路,即:电机驱动芯片3可通过MOSFET电路实现。

微控制器2用于对伺服电机1输出的反馈电压按照采样周期进行采样处理得到采样值,并对采样值的数量进行累加处理得出第一设定数量;用于根据采样值、第一设定数量和所述采样周期,生成斜率值;用于判断累加出的斜率值的数量小于累加阈值或等于累加阈值;用于若判断出斜率值的数量等于累加阈值时,判断连续的累加阈值个斜率值是否均小于斜率门限值,并根据判断结果通过电机驱动芯片3对伺服电机1进行控制。

微控制器2的寄存器中存储的标志位包括堵转标志位,微控制器2可以置位或者清除堵转标志位。微控制器2用于若判断出连续的累加阈值个所述斜率值均小于所述斜率门限值时,置位堵转标志位,并根据寄存器中存储的标志位通过电机驱动芯片对伺服电机进行控制;若判断出连续的累加阈值个斜率值中任一斜率值大于或等于所述斜率门限值时,清除堵转标志位,并根据寄存器中存储的标志位通过电机驱动芯片对伺服电机进行控制。

可选的,微控制器2的寄存器中存储的标志位还包括第二开路标志位和第二过流标志位。微控制器2还用于在对反馈电压进行采样的前四个采样周期内,先清除电机驱动芯片3中存储的第一开路标志位,再读取电机驱动芯片3中存储的第一开路标志位,根据读取的第一开路标志位置位或者清除第二开路标志位;先清除电机驱动芯片3中存储的第一过流标志位,再读取电机驱动芯片3中存储的第一过流标志位,根据读取的第一过流标志位置位或者清除第二过流标志位。

本申请实施例中,堵转标志位、第二开路标志位和第二过流标志位存储于微控制器2的寄存器中;第一开路标志位和第一过流标志位存储于电机驱动芯片3的寄存器中。

本申请实施例提供的状态检测系统的技术方案中,微控制器通过对伺服电机输出的反馈电压进行采样得到采样值,根据采样值计算出斜率值,若判断出累加出的斜率值的数量等于累加阈值时,判断连续的累加阈值个斜率值是否均小于斜率门限值,并根据判断结果通过电机驱动芯片对伺服电机进行控制,本申请实施例通过累加阈值个斜率值即可实现对伺服电机状态的检测,检测时间短,检测速度快,从而提高了检测时效性;无需设置温度采样电路,从而降低了检测成本。

基于图1中提供的伺服电机的状态检测系统,本申请实施例提供了一种伺服电机的状态检测方法,该状态检测方法运行于微控制器2。图2为本申请实施例提供的一种伺服电机的状态检测方法的流程图,如图2所示,该状态检测方法包括:

步骤102、对伺服电机输出的反馈电压按照采样周期进行采样处理得到采样值,并对采样值的数量进行累加处理得出第一设定数量。

本申请实施例中,若判断出伺服电机1处于运行状态时,对伺服电机输出的反馈电压按照采样周期进行采样处理得到采样值,并对采样值的数量进行累加处理得出第一设定数量;若判断出伺服电机1处于停止状态时,即伺服电机1未处于运行状态时,不执行对伺服电机的状态检测。

伺服电机1在运行过程中,微控制器2读取伺服电机1的反馈电压,该反馈电压可用于指示伺服电机1的位置状态。

本申请实施例中,伺服电机1为汽车空调控制系统的空调箱的伺服电机为例进行描述,在实际应用中,伺服电机1还可以为其它设备的伺服电机,此处不再一一列举。图3为本申请实施例中伺服电机正常运行时的反馈电压的示意图,如图3所示,横坐标为运行时间t,纵坐标为反馈电压V,理论上反馈电压的最大值为5V,但由于伺服电机1在运行过程中输出的反馈电压的线性度并非是理想值,因此,反馈电压的取值范围可包括0.1V至4.9V,也就是说,反馈电压的在一个运行周期Tx内的反馈电压的变化范围包括0.1V至4.9V。其中,本申请实施例中,Tx为10s,一个运行周期Tx内的电机有效运行时间Te为4s。

图4为本申请实施例中伺服电机发生堵转时的反馈电压的示意图,如图4所示,若伺服电机1在运行过程中被异物卡住或者遇到内外循环风门卡子,但驱动程序未停止,会出现伺服电机1不运行但仍在施加扭矩的情况。此时伺服电机1输出的反馈电压会在保持时间Tb内保持一定值,如果Tb足够长,例如达到6s以上,就存在发热烧毁伺服电机1或者打断卡子的风险。为解决伺服电机1堵转时出现的问题,需缩小保持时间Tb,以便于在造成伺服电机1的损失之前及时停止对伺服电机1的驱动。

本申请实施例中,可通过对反馈电压的斜率值的判定确定出伺服电机1的状态,进而达到在造成伺服电机1的损失之前及时停止对伺服电机1的驱动的目的。

本步骤中,为计算出反馈电压的斜率值,微控制器2需要首先对反馈电压按照采样周期进行AD采样处理得到采样值。作为一种可选方案,采样周期记为T,T为5ms,则微控制器2每隔5ms对反馈电压进行一次采样处理得到一个采样值。

本步骤中,微控制器2每得到一个采样值,会对采样值的数量进行加1处理以得出第一设定数量。作为一种可选方案,第一设定数量记为N,N为100,即微控制器2通过对反馈电压进行采样得到100个采样值。

本申请实施例中,第一设定数量N的取值较小时,可有效提高斜率值的计算速度,从而提高了伺服电机1状态的检测效率。例如:第一设定数量N为50。

当然,第一设定数量N的取值也可以较大,例如:第一设定数量N为200,此时可有效提高斜率值的计算精确度,从而提高了伺服电机1状态的检测精确度。

步骤104、根据采样值、第一设定数量和采样周期,生成斜率值。

本步骤具体可包括:

步骤1041、根据第一设定数量个采样值的最大值和最小值的差值生成采样差值。

从第一设定数量N个采样值中选取出最大值Vmax和最小值Vmin,并将最大值Vmax减去最小值Vmin生成采样差值△V,即:△V=Vmax-Vmin。

步骤1042、将采样差值除以采样时间,生成斜率值,其中,采样时间包括采样周期和第一设定数量的乘积。

采样时间△T=T×N,由于T=0.005s且N=100,则△T=0.005×100=0.5s。

斜率值K=△V/△T=(Vmax-Vmin)/0.5。

步骤106、判断累加出的斜率值的数量小于累加阈值或等于累加阈值,若小于,则执行步骤102;若等于,则执行步骤108。

本申请实施例中,微控制器2每得到一个斜率值,会对斜率值的数量进行累加处理,即对斜率值的数量进行加1处理,以得到累加出的斜率值的数量。进而判断得到的累加出的斜率值的数量小于累加阈值或等于累加阈值。累加阈值可根据实际需要进行设置,作为一种可选方案,累加阈值包括4。

步骤108、判断连续的累加阈值个斜率值是否均小于斜率门限值,并根据判断结果通过电机驱动芯片对伺服电机进行控制。

本步骤中,若判断出连续的累加阈值个斜率值均小于斜率门限值时,表明伺服电机1处于堵转状态;若判断出连续的累加阈值个所述斜率值中任一斜率值大于或等于所述斜率门限值时,表明伺服电机1处于非堵转状态。

本申请实施例中,当连续的4个斜率值均小于斜率门限值,才能确定出伺服电机处于堵转状态,从而进一步提高了检测结果的精准度。

本申请实施例中,生成每个斜率值的时间为0.5s,若连续的4个斜率值均小于斜率门限值,即最快可通过计算出4个斜率值就实现对堵转状态的判定,因此判定堵转状态的时间可以被压缩在2s内,从而提高了伺服电机状态的检测效率。另一方面,每间隔2s即对堵转状态进行一次判定,检测频率较高,可以提高伺服电机状态的检测效率。

则本步骤中的根据判断结果通过电机驱动芯片对伺服电机进行控制具体包括:

若判断出连续的累加阈值个斜率值均小于斜率门限值时,置位堵转标志位,并根据寄存器中存储的标志位通过电机驱动芯片3对伺服电机进行控制。其中,寄存器中存储的标志位包括堵转标志位,微控制器2确定出伺服电机1处于堵转状态,则在置位堵转标志位之后,根据置位的堵转标志位通过电机驱动芯片3控制伺服电机1停止运行。

若判断出连续的累加阈值个斜率值中任一斜率值大于或等于斜率门限值时,清除堵转标志位,并根据寄存器中存储的标志位通过电机驱动芯片对所述伺服电机进行控制。其中,寄存器中存储的标志位包括堵转标志位,微控制器2确定出伺服电机1处于非堵转状态,则在清除堵转标志位之后,根据清除的堵转标志位通过电机驱动芯片3控制伺服电机1继续运行。

斜率门限值的取值范围可包括0至500。作为一种可选方案,斜率门限值的取值范围包括50至300。本申请实施例中,斜率门限值包括80。本申请实施例中,通过实验测量出斜率门限值的取值范围,当取值范围包括50至300时,使得对伺服电机1堵转状态的检测更加准确。特别是当斜率门限值为80时,进一步提高了对服电机1堵转状态检测的准确性。

下面通过图5至图8以一个具体的实例对通过斜率值判定堵转状态进行详细描述。

为判定伺服电机1的堵转状态,本申请实施例引入了斜率值的概念,斜率值K=△V/△T。图5为本申请实施例中堵转状态下斜率值的理论示意图,如图5所示,伺服电机1在正常运行状态下的斜率值为Kn,伺服电机1在堵转状态下的斜率值为Kb,理想状态下Kb=0,则Kb远远小于Kn。

在实际应用中,通过对伺服电机1做实际测试,可得出伺服电机在堵转状态下的实际斜率值。图6为本申请实施例中堵转状态下斜率值的一种实际应用示意图,图7为本申请实施例中堵转状态下斜率值的另一种实际应用示意图。图6和图7是针对两个汽车空调控制系统的伺服电机1进行实际测试得出的斜率值。如图6和图7所示,纵坐标为斜率值K,横坐标为时间t,时间t的单位为ms,按照采样周期为0.5s且采集100个采样值计算出斜率值K为例,则图6和图7中斜率值K均小于20且大于0。由于AD采样存在误差的原因,实际的斜率值K不完全等于0。

图8为本申请实施例中伺服电机运行时的斜率值的实际应用示意图,如图8所示,纵坐标为斜率值K,横坐标为时间t,时间t的单位为ms,伺服电机1在正常运行状态下的斜率值为K1,伺服电机1在堵转状态下的斜率值为K2。由图8中可以看出,通常K1>800,而K2<20,因此即使伺服电机1在堵转状态下的斜率值不等于0,堵转状态下的斜率值也是远远小于正常运行状态下的斜率值,即K2远远小于K1。基于上述堵转状态下的斜率值与正常运行状态下的斜率值相差较大的原因,本申请实施例采用斜率值进行伺服电机1堵转状态的检测,从而进一步提高了检测结果的精准度。

本申请实施例中,作为一种可选方法,该状态检测方法还包括:在执行步骤102中的对反馈电压进行采样的前四个采样周期内,可执行如下步骤:

步骤1021、微控制器2清除电机驱动芯片3中存储的第一开路标志位,读取电机驱动芯片3中存储的第一开路标志位,根据读取的第一开路标志位置位或者清除第二开路标志位。

步骤1022、微控制器2清除电机驱动芯片3中存储的第一过流标志位,读取电机驱动芯片3中存储的第一过流标志位,根据读取的第一过流标志位置位或者清除第二过流标志位。

步骤1021为对反馈电压进行采样的第一个采样周期和第二个采样周期内执行的步骤,步骤1022为对反馈电压进行采样的第三个采样周期和第四个采样周期内执行的步骤。

需要说明的是:步骤1022可先于步骤1021执行,即:微控制器2首先执行对第二过流标志位的置位或清除操作,再执行对第二开路标志位的置位或清除操作。

作为一种可选方案,本申请实施例还提供了一种伺服电机的状态检测方法。图9为本申请实施例提供的另一种伺服电机的状态检测方法的流程图,如图9所示,该状态检测方法包括:

本申请实施例中,该方法还包括:

步骤100、微控制器判断伺服电机是否处于运行状态,若是,则执行步骤1021a;若否,则流程结束。

步骤1021a、微控制器清除电机驱动芯片中存储的第一开路标志位,对伺服电机输出的反馈电压进行采样处理得到采样值,并对采样值的数量进行加1处理。

步骤1021b、微控制器读取电机驱动芯片中存储的第一开路标志位,根据读取的第一开路标志位置位或者清除第二开路标志位,对伺服电机输出的反馈电压进行采样处理得到采样值,并对采样值的数量进行加1处理,继续执行步骤1021c和步骤1084。

步骤1021c、微控制器清除电机驱动芯片中存储的第一过流标志位,对伺服电机输出的反馈电压进行采样处理得到采样值,并对采样值的数量进行加1处理。

步骤1021d、微控制器读取电机驱动芯片中存储的第一过流标志位,根据读取的第一过流标志位置位或者清除第二过流标志位,对伺服电机输出的反馈电压进行采样处理得到采样值,并对采样值的数量进行加1处理,继续执行步骤102a和步骤1084。

上述步骤1021a至步骤1021d为对反馈电压进行采样的前四个周期内执行的步骤,其中,步骤1021a为对反馈电压进行采样的第一个采样周期内执行的步骤,步骤1021b为对反馈电压进行采样的第二个采样周期内执行的步骤,步骤1021c为对反馈电压进行采样的第三个采样周期内执行的步骤,步骤1021d为对反馈电压进行采样的第四个采样周期内执行的步骤。

步骤102a、微控制器继续对伺服电机输出的反馈电压按照采样周期进行采样处理得到采样值,并对采样值的数量进行累加处理得出第一设定数量。

步骤104a、微控制器根据采样值、第一设定数量和采样周期,生成斜率值。

步骤106a、微控制器判断累加出的斜率值的数量小于累加阈值或等于累加阈值,若小于,则执行步骤102a;若等于,则执行步骤1081。

步骤1081、微控制器判断连续的累加阈值个斜率值是否均小于斜率门限值,若是,则执行步骤1082;若否,则执行步骤1083。

步骤1082、微控制器置位堵转标志位,并执行步骤1084。

步骤1083、微控制器清除堵转标志位,并执行步骤1084。

步骤1084、微控制器根据寄存器中存储的标志位通过电机驱动芯片对所述伺服电机进行控制。

其中,寄存器中存储的标志位包括堵转标志位、第二开路标志位和第二过流标志位。换言之,微控制器2可根据堵转标志位、第二开路标志位和第二过流标志位通过电机驱动芯片3对伺服电机1进行控制。

本申请实施例中,作为一种可选方案,上述前四个采样周期中的过流状态的检测结果以及开路状态的检测结果的优先级要高于堵转状态的检测结果。例如:若步骤1021中第二开路标志位被置位,则微控制器2立即通过电机驱动芯片3控制伺服电机1停止运行,无需等待2s后得出的堵转状态的检测结果;又例如:若步骤1022中第二过流标志位被置位,则微控制器2立即通过电机驱动芯片3控制伺服电机1停止运行,无需等待2s后得出的堵转状态的检测结果。

本申请实施例可通过读取过流标志位判定出过流状态以及通过读取开路标志位判断出开路状态,从而实现了对过流状态、开路状态、堵转状态分别作出判定。本申请实施例中,电机驱动芯片3中仅存储有过流标志位和开路标志位,由于伺服电机1处于堵转状态时的电流最高达500mA,而伺服电机1处于过流状态时的电流为600mA,因此伺服电机1堵转时并不能使电机驱动芯片3中的过流标志位置位,从而在对伺服电机1的状态检测过程中不会混淆过流状态和堵转状态,避免了对伺服电机1状态的误判问题,进而提高了检测结果的精准度。另外,由于伺服电机1处于开路状态时伺服电机1没有驱动电流,自然也不会产生对伺服电机1状态的误判问题。

本申请实施例提供的状态检测方法的技术方案中,通过对伺服电机输出的反馈电压进行采样得到采样值,根据采样值计算出斜率值,若判断出累加出的斜率值的数量等于累加阈值时,判断连续的累加阈值个斜率值是否均小于斜率门限值,并根据判断结果通过电机驱动芯片对伺服电机进行控制,本申请实施例通过累加阈值个斜率值即可实现对伺服电机状态的检测,检测时间短,检测速度快,从而提高了检测时效性;无需设置温度采样电路,从而降低了检测成本。

图10为本申请实施例提供的一种伺服电机的状态检测装置的结构示意图,如图10所示,该装置包括:采样模块11、计数模块12、生成模块13、第一判断模块14、第二判断模块15和控制模块16。其中,采样模块11、计数模块12、生成模块13、第一判断模块14、第二判断模块15和控制模块16依次连接,且计数模块12还与第一判断模块14连接。

采样模块11用于对伺服电机输出的反馈电压按照采样周期进行采样。

计数模块12用于对采样值的数量进行累加处理和用于对斜率值的数量进行累加处理.

生成模块13用于根据采样值、第一设定数量和采样周期,生成斜率值。

第一判断模块14用于判断累加出的所述斜率值的数量小于累加阈值或等于累加阈值,若斜率值的数量小于累加阈值时,采样模块11继续执行对伺服电机输出的反馈电压进行采样处理。

第二判断模块15用于若斜率值的数量等于累加阈值时,判断所述斜率值是否均小于斜率门限值;

所述控制模块16用于根据第二判断模块15的判断结果通过电机驱动芯片对伺服电机进行控制。

本申请实施例中,控制模块16具体用于若第二判断模块15判断出连续的累加阈值个斜率值均小于斜率门限值时,置位堵转标志位,并根据寄存器中存储的标志位通过电机驱动芯片对伺服电机进行控制;若第二判断模块15判断出连续的累加阈值个斜率值中任一斜率值大于或等于斜率门限值时,清除堵转标志位,并根据寄存器中存储的标志位通过电机驱动芯片对伺服电机进行控制。其中,寄存器中存储的标志位包括堵转标志位。

本申请实施例中,生成模块13具体用于根据第一设定数量个采样值的最大值和最小值的差值生成采样差值;将采样差值除以采样时间,生成斜率值,其中,采样时间包括采样周期和第一设定数量的乘积。

本申请实施例中,控制模块16用于在对反馈电压进行采样的前四个采样周期内,清除电机驱动芯片中存储的第一开路标志位,读取所述电机驱动芯片中存储的第一开路标志位,根据读取的第一开路标志位置位或者清除第二开路标志位;清除电机驱动芯片中存储的第一过流标志位,读取所述电机驱动芯片中存储的第一过流标志位,根据读取的第一过流标志位置位或者清除第二过流标志位。则控制模块16用于根据寄存器中存储的标志位通过电机驱动芯片对伺服电机进行控制,其中,寄存器中存储的标志位包括堵转标志位、第二开路标志位和第二过流标志位。

本申请实施例提供的状态检测装置的技术方案中,通过对伺服电机输出的反馈电压进行采样得到采样值,根据采样值计算出斜率值,若判断出累加出的斜率值的数量等于累加阈值时,判断连续的累加阈值个斜率值是否均小于斜率门限值,并根据判断结果通过电机驱动芯片对伺服电机进行控制,本申请实施例累加阈值个斜率值即可实现对伺服电机状态的检测,检测时间短,检测速度快,从而提高了检测时效性;无需设置温度采样电路,从而降低了检测成本。

本申请实施例提供了一种存储介质,存储介质包括存储的程序,其中,在程序运行时控制存储介质所在设备执行上述伺服电机的状态检测方法的实施例的各步骤,具体描述可参见上述伺服电机的状态检测方法的实施例。

本申请实施例提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器用于存储包括程序指令的信息,处理器用于控制程序指令的执行,程序指令被处理器加载并执行时实现上述伺服电机的状态检测方法的实施例的各步骤,具体描述可参见上述伺服电机的状态检测方法的实施例。

图11为本申请实施例提供的一种计算机设备的示意图。如图11所示,该实施例的计算机设备20包括:处理器21、存储器22以及存储在存储22中并可在处理器21上运行的计算机程序23,该计算机程序23被处理器21执行时实现实施例中的应用于伺服电机的状态检测方法,为避免重复,此处不一一赘述。或者,该计算机程序被处理器21执行时实现实施例中应用于伺服电机的状态检测装置中各模型/单元的功能,为避免重复,此处不一一赘述。

计算机设备20包括,但不仅限于,处理器21、存储器22。本领域技术人员可以理解,图11仅仅是计算机设备20的示例,并不构成对计算机设备20的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件,例如计算机设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器21可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

存储器22可以是计算机设备20的内部存储单元,例如计算机设备20的硬盘或内存。存储器22也可以是计算机设备20的外部存储设备,例如计算机设备20上配备的插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,SMC),安全数字(Secure Digital,SD)卡,闪存卡(Flash Card)等。进一步地,存储器22还可以既包括计算机设备20的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器22用于存储计算机程序以及计算机设备所需的其他程序和数据。存储器22还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统,装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统,装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如,多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机装置(可以是个人计算机,服务器,或者网络装置等)或处理器(Processor)执行本申请各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请保护的范围之内。

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