一种舵机力矩的控制方法、系统及终端设备技术方案

本发明专利技术适用于测量控制领域，提供了一种舵机力矩的控制方法、系统及终端设备，包括：采集舵机中电机当前工作的电流信号；预处理所述采样电流得到舵机中电机的运行电流；根据所述运行电流与预设目标电流之间的关系调节电机下一周期的运行电流；通过控制所述电机的运行电流来控制舵机输出力矩的大小。这一过程中通过一路电机总线电流采样电路即可获取舵机对应的电机的运行电流，降低了多电路采样时的设备成本；通过运行电流与预设目标电流之间的关系控制电机运行下一周期的电流，以实现对舵机输出力矩的控制，方法简单，且对采用设备和数据处理设备性能要求低，降低了舵机输出力矩控制系统的成本。

A Control Method, System and Terminal Equipment of Steering Machine Torque

The invention is applicable to the field of measurement and control, and provides a control method, system and terminal equipment of steering gear torque, including: collecting the current signal of the current working of the motor in the steering gear; preprocessing the sampling current to obtain the running current of the motor in the steering gear; and adjusting according to the relationship between the running current and the preset target current. The operation current of the next cycle of the motor is saved, and the output torque of the rudder is controlled by controlling the operation current of the motor. In this process, the running current of the motor corresponding to the steering gear can be obtained through a current sampling circuit of the motor bus, which reduces the equipment cost in multi-circuit sampling. The current of the next cycle of the motor operation can be controlled by the relationship between the running current and the preset target current, so as to realize the control of the output torque of the steering gear. Simple, and low performance requirements for equipment and data processing equipment, reduce the cost of the servo output torque control system.

【技术实现步骤摘要】
一种舵机力矩的控制方法、系统及终端设备
本专利技术属于测量控制
，尤其涉及一种舵机力矩的控制方法、系统及终端设备。
技术介绍
舵机广泛的应用于各种工程中：在船舶中舵机作为一种大甲板机械，其大小由外舾装按照船级社的规范决定，选型时主要考虑扭矩大小；在航天工程中导弹姿态变换的俯仰、偏航、滚转运动都是靠舵机相互配合完成的。舵机的输出力矩的控制指电机输出力的控制，其大小一般受到舵机内部电机电流的影响；在一些对舵机输出力矩要求高的工程或设备中，往往需要设置一个稳定而高速的电流采样电路以及一个高速的中央处理器(CentralProcessingUnit，CPU)，以实现对舵机的输出力矩大小的控制；上述软硬件的设置势必会增加舵机的成本，因此，并不能广泛的应用于普通的舵机中。目前，低成本的舵机系统一般不具备力矩控制功能。
技术实现思路
有鉴于此，本申请的实施例中提供了一种舵机力矩的控制方法、系统及终端设备，以解决现有舵机中输出力矩控制系统成本较高，不能广泛应用于普通舵机中的问题。本专利技术实施例的第一方面提供了一种舵机力矩的控制方法，所述力矩的控制方法包括：采集舵机中电机当前工作的电流信号，得到采样电流；预处理所述采样电流得到舵机中电机的运行电流；根据所述运行电流与一预设目标电流之间的关系调节电机下一周期的运行电流；通过控制所述电机的运行电流来控制舵机输出力矩的大小。本专利技术实施例的第二方面提供了一种舵机力矩的控制系统，所述力矩的控制系统包括：采集单元，用于采集舵机中电机当前工作的电流信号，得到采样电流；预处理单元，用于预处理所述采样电流得到舵机中电机的运行电流；调节单元，用于根据所述运行电流与一预设目标电流之间的关系调节电机下一周期的运行电流；控制单元，用于通过控制所述电机的运行电流来控制舵机输出力矩的大小。本专利技术实施例的第三方面提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如所述舵机力矩的控制方法中任一项所述方法的步骤。本专利技术实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述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所述应用程序的升级方法中任一项所述舵机力矩的控制方法的步骤。本申请提供的实施例中通过一路电机总线电流采样电路采集用于力矩控制的电流信号；并对预处理所述电流信号得到电机的运行电流；以根据所述运行电流与预设目标电流之间的关系调节电机下一周期的运行电流；最终达到通过所述电机的运行电流控制与所述电机对应的舵机输出的力矩的大小的目的。这一过程中通过一路电机总线电流采样电路即可获取舵机对应的电机的采样电流，降低了多电路采样时的设备成本；在控制舵机的输出力矩时，通过电机运行电流与预设目标电流之间的关系控制电机运行下一周期的电流，以实现对舵机输出力矩的控制，方法简单，且对采用设备和数据处理设备性能要求低，降低了舵机输出力矩控制系统的成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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专利技术的一些实施例，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他的附图。图1是本专利技术实施例一提供的一种舵机力矩的控制方法的流程示意图；图2是本专利技术实施例二提供的一种舵机力矩的控制系统结构框图；图3是本专利技术实施例三提供的终端设备的示意图。具体实施方式以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本专利技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本专利技术。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本专利技术的描述。为了说明本专利技术所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。实施例一：图1示出了本申请实施例中提供的一种舵机力矩的控制方法的实现过程示意图，详述如下：步骤S21，采集舵机中电机当前工作的电流信号，得到采样电流；本申请提供的实施例中舵机力矩的控制本质上是舵机中电机的电流控制，因此，本实施例中首先采集舵机中电机的电流信号，所述电流信号用于控制舵机的输出力矩，根据采集的电流信号得到电机的采样电流。优选地，每间隔预设时长对所述电流信号进行一次采集。优选地，所述预设时长可以为1毫秒。优选地，设置一路电机总线电流采样电路，以通过一路电机总线采样电路对一路或多路电流进行电流信号的采样。步骤S22，预处理所述采样电流得到舵机中电机的运行电流；本申请提供的实施例对所得到的采样电流进行预处理，以得到电机的运行电流。其中，所述预处理包括：判断所获取的采样电流的准确性、对采样电流滤波处理等。可选地，在判断采样电流的准确度之前，获取预设时间内每次采样时的电流信号，计算多次采用的正常的采样电流的平均值，以所述平均值作为下次采样时获取的采样电流准确性的判断标准。判断所述采样电流的准确性时，计算所获取的采样电流与所述平均值之差的绝对值的大小，在所述绝对值小于预设值时，判定所获取的采样电流为正常的采样电流。对正常的采样电流的信号进行滤波，得到滤波后的采样电流的信号，以滤除所述采样电流的信号中特定波段频率的信号，防止其对后续过程的干扰。将所述滤波后的电流信号转换为电流大小，以获取此次采样时电机的运行电流。步骤S23，根据所述运行电流与一预设目标电流之间的关系调节电机下一周期的运行电流；本申请提供的实施例中得到电机的运行电流之后，获取用户预设目标电流，所述预设目标电流为电机处于稳定运行状态时所输出的电流。将所获得的运行电流与所述预设目标电流进行比较，根据预设规则确定二者的关系，如二者的大小关系、或所述运行电流偏离所述预设目标电流的程度，以根据本次采样时二者之间的关系，调节电机下一周期运行时的输出电流。可选地，在确定二者之间的大小关系时，直接计算所述运行电流与所述预设目标电流之间的差值；在确定所述运行电流偏离所述目标电流的程度时，获取所述运行电流与所述预设目标电流之间的差值占所述预设目标电流的百分比。本申请提供的实施例中获取所述运行电流偏离所述目标电流的程度有助于确定对下一周期电流调节的幅度。步骤S24，通过控制所述电机的运行电流来控制舵机输出力矩的大小。本申请提供的实施例中通过一路电机总线电流采样电路采集用于力矩控制的电流信号；并对预处理所述电流信号得到电机的运行电流；以根据所述运行电流与预设目标电流之间的关系调节电机下一周期的运行电流；最终达到通过所述电机的运行电流控制与所述电机对应的舵机输出的力矩的大小的目的。这一过程中通过一路电机总线电流采样电路即可获取舵机对应的电机的采样电流，降低了多电路采样时的设备成本；在控制舵机的输出力矩时，通过电机运行电流与预设目标电流之间的关系控制电机运行下一周期的电流，以实现对舵机输出力矩的控制，方法简单，且对采用设备和数据处理设备性能要求低，降低了舵机输出力矩控制系统的成本。优选地，在本申请提供的另一实施例中，所述采集舵机中电机当前工作的电流信号，得到采样电流，包括：在所述电机为无刷电机时，汇总所述无刷电机三相电路中的至少一相的电流信号至预设位置；采集所述预设位本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种舵机力矩的控制方法，其特征在于，所述舵机力矩的控制方法包括：采集舵机中电机当前工作的电流信号，得到采样电流；预处理所述采样电流得到舵机中电机的运行电流；根据所述运行电流与一预设目标电流之间的关系调节电机下一周期的运行电流；通过控制所述电机的运行电流来控制舵机输出力矩的大小。

【技术特征摘要】
1.一种舵机力矩的控制方法，其特征在于，所述舵机力矩的控制方法包括：采集舵机中电机当前工作的电流信号，得到采样电流；预处理所述采样电流得到舵机中电机的运行电流；根据所述运行电流与一预设目标电流之间的关系调节电机下一周期的运行电流；通过控制所述电机的运行电流来控制舵机输出力矩的大小。2.如权利要求1所述的舵机力矩的控制方法，其特征在于，所述采集舵机中电机当前工作的电流信号，得到采样电流，包括：在所述电机为无刷电机时，汇总所述无刷电机三相电路中的至少一相的电流信号至预设位置；采集所述预设位置处经汇总后的电流信号，得到采样电流。3.如权利要求1所述的舵机力矩的控制方法，其特征在于，在所述根据所述运行电流与一预设目标电流之间的关系调节电机下一周期的运行电流之前，包括：统计预设时间段内所述电机的运行电流，根据所述预设时间段内所述电机的运行电流确定所述预设目标电流。4.如权利要求1所述的舵机力矩的控制方法，其特征在于，所述根据所述采样电流与一预设目标电流之间的关系调节电机下一周期的运行电流，包括：确定所述运行电流与所述预设目标电流之差的绝对值；在所述绝对值大于预设绝对值时，调用预设公式确定所述电机的脉冲宽度限制值PWM；通过所述PWM调节所述电机下一周期的运行电流，以使所述电机的运行电流在预设范围内。5.如权利要求4所述的舵机力矩的控制方法，其特征在于，所述通过所述PWM调节所述电机下一周期的运行电流，以使所述电机的运行电流在预设范围内，包括：确定所述绝对值与所述预设绝对值的差异度；根据所述差异度及所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊友军，张礼富，范文华，孙汉宇，
申请(专利权)人：深圳市优必选科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44