电机控制方法、其装置及无人机控制系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种电机控制方法、电机控制装置及无人机控制系统。该电机控制方法包括：接收用于控制电机转速的控制信号；获取电机在当前电压下的给定信号上限阈值；在所述接收的给定信号小于所述给定信号上限阈值时，以所述接收的给定信号作为电机控制的给定值向电机输出与所述给定值对应的控制信号；在所述接收的给定信号大于所述给定信号上限阈值时，以所述给定信号上限阈值作为电机控制的给定值，向电机输出与所述给定值对应的控制信号。其结合了电机控制中的鲁棒性进行调节和控制，通过计算电机的阶跃限制的方式来调整控制信号的阶跃过程，避免单次调整幅度过大导致电机失控的问题。

Motor control method, device and UAV control system

The invention relates to a motor control method, a motor control device and an UAV control system. The motor control method comprises receiving a control signal for controlling the motor speed, obtaining a given signal upper threshold at the current voltage of the motor, outputting the received given signal as a given value of the motor control to the motor when the received given signal is less than the upper threshold of the given signal, and outputting the given signal to the motor as a given value of the motor control, and the given signal to the motor. A control signal corresponding to a fixed value; when the received given signal is greater than the upper threshold value of the given signal, the upper threshold value of the given signal is taken as a given value of the motor control, and the control signal corresponding to the given value is output to the motor. It combines the robustness of the motor control to adjust and control, and adjusts the step process of the control signal by calculating the step limit of the motor, so as to avoid the problem of the motor out of control caused by the single adjustment amplitude.

【技术实现步骤摘要】
电机控制方法、其装置及无人机控制系统
本专利技术涉及电机控制
，尤其涉及电机控制方法、电机控制装置及无人机控制系统。
技术介绍
为了实现机器的可控性能，现有提供了许多基于不同策略的电机控制方法或者控制系统，供用户输入相应的控制信号以调整电机的运行，从而执行相应的动作。例如，在无人机控制过程中，作为一种受控的空中飞行器，用户通常会通过遥控器，向无人机发出相应的操作指令，控制其在以各种姿态运行。遥控器接收到操作指令以后，无人机控制系统会将操作指令转换为相应的电机控制信号。这些电机控制信号分别传输到与无人机的电机的输入端相连接的电调中，由电调通过控制无人机的电机运行状态来调整无人机的飞行姿态，从而响应用户的操作指令。在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术至少存在以下问题：当摇杆的操作指令过于剧烈时，电调会接收到一个比较大的阶跃信号。过大的阶跃信号会令电机出现异常运动，影响无人机的安全运行。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供一种可以适应较大阶跃信号、避免电机失控的电机控制方法、电机控制装置及无人机控制系统。为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供以下技术方案：一种电机控制方法，所述电机控制方法包括：接收用于控制电机转速的给定信号；获取电机在当前电压下的给定信号上限阈值；在所述接收的给定信号小于所述给定信号上限阈值时，以所述接收的给定信号作为电机控制的给定值，向电机输出与所述给定值对应的控制信号；在所述接收的给定信号大于所述给定信号上限阈值时，以所述给定信号上限阈值作为电机控制的给定值，向电机输出与所述给定值对应的控制信号。在一些实施例中，所述获取电机在当前电压下的给定信号上限阈值，包括：获取电机当前的电压值；根据所述当前的电压值，通过预先设定的电压值与给定信号上限阈值之间的函数关系，确定所述当前的电压值对应的给定信号上限阈值。在一些实施例中，所述预先设定的函数关系通过以下步骤确定：测量电机在多个不同的电压值下，对应的给定信号上限阈值，所述电压值为外部电源向所述电机提供的直流电压值；通过所述多个不同的电压值以及对应的给定信号上限阈值，确定所述多个不同的电压值与所述对应的给定信号上限阈值之间的函数关系。在一些实施例中，所述以所述接收的给定信号作为电机控制的给定值，向电机输出与所述给定值对应的控制信号，具体包括：将所述接收的给定信号作为自变量，输入预设的电机控制模型；通过所述电机控制模型运算后，输出对应的因变量作为控制信号；向电机输出所述控制信号以控制电机以对应的转速运行。在一些实施例中，所述以所述给定信号上限阈值作为电机控制的给定值，向电机输出与所述给定值对应的控制信号之后，所述方法还包括：在电机的转速达到所述给定信号上限阈值对应的转速时，判断当前给定信号是否小于所述给定信号上限阈值；所述当前给定信号由所述接收的给定信号以及电机当前转速确定；若是，则以所述给定信号上限阈值作为电机控制的给定值，向电机输出与所述给定值对应的控制信号；若否，则以所述当前给定信号作为电机控制的给定值，向电机输出与所述给定值对应的控制信号。在一些实施例中，所述电压值与给定信号上限阈值之间的函数关系，通过如下表达式表示：uqref_max＝aUdc+b其中，uqref_max为给定信号上限阈值，Udc为电压值；a和b为常数。在一些实施例中，所述常数a为负数。在一些实施例中，所述常数a和b分别通过如下算式计算：其中，Udc_1为供电电源为电机供电时的最高电压值，uqref_max_1为与所述最高电压值对应的给定信号上限阈值；Udc_0为供电电源为电机供电时的最低电压值，uqref_max_0为与所述最低电压值对应的给定信号上限阈值。为解决上述技术问题，本专利技术实施例还提供以下技术方案：一种电机控制装置，所述电机控制装置包括：接收模块，用于接收用于控制电机转速的给定信号；阈值获取模块，用于获取电机在当前电压下的给定信号上限阈值；给定值控制模块，用于在所述接收的给定信号小于所述给定信号上限阈值时，以所述接收的给定信号作为电机控制的给定值，向电机输出与所述给定值对应的控制信号；以及在所述接收的给定信号大于所述给定信号上限阈值时，以所述给定信号上限阈值作为电机控制的给定值，向电机输出与所述给定值对应的控制信号。在一些实施例中，所述阈值获取模块具体包括电压值获取单元以及计算单元：所述电压值获取单元用于获取电机当前的电压值；所述计算单元用于根据所述当前的电压值，通过预先设定的电压值与给定信号上限阈值之间的函数关系，确定所述当前的电压值对应的给定信号上限阈值。在一些实施例中，所述电机控制装置还包括函数关系计算模块，所述函数关系计算模块具体用于：测量电机在多个不同的电压值下，对应的给定信号上限阈值，所述电压值为外部电源向所述电机提供的直流电压值；通过所述多个不同的电压值以及对应的给定信号上限阈值，确定所述多个不同的电压值与所述对应的给定信号上限阈值之间的函数关系。在一些实施例中，在所述接收的给定信号小于所述给定信号上限阈值时，所述给定值控制模块具体用于：将所述接收的给定信号作为自变量，输入预设的电机控制模型；通过所述电机控制模型运算后，输出对应的因变量作为控制信号；向电机输出所述控制信号以控制电机以对应的转速运行。在一些实施例中，以所述给定信号上限阈值作为电机控制的给定值，向电机输出与所述给定值对应的控制信号以后，所述给定值控制模块还用于：在电机的转速达到所述给定信号上限阈值对应的转速时，判断当前给定信号是否小于所述给定信号上限阈值；所述当前给定信号由所述接收的给定信号以及电机当前转速确定；若是，则以所述给定信号上限阈值作为电机控制的给定值，向电机输出与所述给定值对应的控制信号；若否，则以所述当前给定信号作为电机控制的给定值，向电机输出与所述给定值对应的控制信号。在一些实施例中，所述电压值与所述给定信号上限阈值的函数关系通过如下算式表示：uqref_max＝aUdc+b其中，uqref_max为给定信号上限阈值，Udc为电压值；a和b为常数。在一些实施例中，所述常数a为负数。在一些实施例中，所述常数a和b分别通过如下算式计算：其中，Udc_1为供电电源为电机供电时的最高电压值，uqref_max_1为与所述最高电压值对应的给定信号上限阈值；Udc_0为供电电源为电机供电时的最低电压值，uqref_max_0为与所述最低电压值对应的给定信号上限阈值。为解决上述技术问题，本专利技术实施例还提供以下技术方案：一种无人机控制系统。所述无人机控制系统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程序，所述指令程序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电机控制方法，输出与控制信号对应的给定值以控制电机的运行。与现有技术相比较，本专利技术实施例的电机控制方法，结合电机控制中的鲁棒性进行调节和控制，通过计算电机的阶跃限制的方式来调整控制信号的阶跃过程，避免单次调整幅度过大导致电机失控的问题。【附图说明】一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电机控制方法，其特征在于，包括：接收用于控制电机转速的给定信号；获取电机在当前电压下的给定信号上限阈值；在所述接收的给定信号小于所述给定信号上限阈值时，以所述接收的给定信号作为电机控制的给定值，向电机输出与所述给定值对应的控制信号；在所述接收的给定信号大于所述给定信号上限阈值时，以所述给定信号上限阈值作为电机控制的给定值，向电机输出与所述给定值对应的控制信号。

【技术特征摘要】
1.一种电机控制方法，其特征在于，包括：接收用于控制电机转速的给定信号；获取电机在当前电压下的给定信号上限阈值；在所述接收的给定信号小于所述给定信号上限阈值时，以所述接收的给定信号作为电机控制的给定值，向电机输出与所述给定值对应的控制信号；在所述接收的给定信号大于所述给定信号上限阈值时，以所述给定信号上限阈值作为电机控制的给定值，向电机输出与所述给定值对应的控制信号。2.根据权利要求1所述的电机控制方法，其特征在于，所述获取电机在当前电压下的给定信号上限阈值，包括：获取电机当前的电压值；根据所述当前的电压值，通过预先设定的电压值与给定信号上限阈值之间的函数关系，确定所述当前的电压值对应的给定信号上限阈值。3.根据权利要求2所述的电机控制方法，其特征在于，所述预先设定的函数关系通过以下步骤确定：测量电机在多个不同的电压值下，对应的给定信号上限阈值，所述电压值为外部电源向所述电机提供的直流电压值；通过所述多个不同的电压值以及对应的给定信号上限阈值，确定所述多个不同的电压值与所述对应的给定信号上限阈值之间的函数关系。4.根据权利要求1所述的电机控制方法，其特征在于，所述以所述接收的给定信号作为电机控制的给定值，向电机输出与所述给定值对应的控制信号，具体包括：将所述接收的给定信号作为自变量，输入预设的电机控制模型；通过所述电机控制模型运算后，输出对应的因变量作为控制信号；向电机输出所述控制信号以控制电机以对应的转速运行。5.根据权利要求1所述的电机控制方法，其特征在于，所述以所述给定信号上限阈值作为电机控制的给定值，向电机输出与所述给定值对应的控制信号之后，所述方法还包括：在电机的转速达到所述给定信号上限阈值对应的转速时，判断当前给定信号是否小于所述给定信号上限阈值；所述当前给定信号由所述接收的给定信号以及电机当前转速确定；若是，则以所述给定信号上限阈值作为电机控制的给定值，向电机输出与所述给定值对应的控制信号；若否，则以所述当前给定信号作为电机控制的给定值，向电机输出与所述给定值对应的控制信号。6.根据权利要求3所述的电机控制方法，其特征在于，所述电压值与给定信号上限阈值之间的函数关系，通过如下表达式表示：uqref_max＝aUdc+b其中，uqref_max为给定信号上限阈值，Udc为电压值；a和b为常数。7.根据权利要求6所述的电机控制方法，其特征在于，所述常数a为负数。8.根据权利要求6或7所述的电机控制方法，其特征在于，所述常数a和b分别通过如下算式计算：其中，Udc_1为供电电源为电机供电时的最高电压值，uqref_max_1为与所述最高电压值对应的给定信号上限阈值；Udc_0为供电电源为电机供电时的最低电压值，uqref_max_0为与所述最低电压值对应的给定信号上限阈值。9.一种电机控制装置，其特征在于，包括：接收模块，用于接收用于控制电机转速的给定信号；阈值获取模块，用于获取电机在当前电压下的给定信号上限阈值；给定值控制模块，用于在所述接收的给定信号小于所述给定信号上限阈值...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈毅东，
申请(专利权)人：深圳市道通智能航空技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44