一种电机间隙自动补偿方法、终端设备及存储介质技术

本发明专利技术涉及一种电机间隙自动补偿方法、终端设备及存储介质，该方法中包括：控制电机以第一方向转动至绝对位置点并记录电机驱动步数D1；控制电机继续先以第一方向转动后，再以第二方向转动回绝对位置点，记录电机驱动步数D2；将D1与D2的差值作为电机间隙步数；在电机驱动过程中，记录每次电机转动的控制方向；当当前控制方向与前一次控制方向不同时，在以当前控制方向控制电机转动的初始阶段首先控制电机转动电机间隙步数。本发明专利技术采用动态方法测量电机间隙大小，相比使用固定值补偿电机间隙的方法，精确度更高且灵活。精确度更高且灵活。精确度更高且灵活。

【技术实现步骤摘要】
一种电机间隙自动补偿方法、终端设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及电机间隙补偿领域，尤其涉及一种电机间隙自动补偿方法、终端设备及存储介质。

技术介绍

[0002]现有的云台电机产品中，在电机驱动上并未考虑其电机结构间隙，导致软件上电机定位与云台电机实际位置存在偏差，操作精度低。如果在电机间隙补偿上，采用经验判断来设置一个固定补偿值以进行云台坐标的矫正，则无法应对不同设备间的差异所带来的间隙大小变化。另外，云台电机产品中，使用电机驱动器的逻辑接口控制最多只能做到4细分，无法在低转速下保持电机的平稳转动。

技术实现思路

[0003]为了解决上述问题，本专利技术提出了一种电机间隙自动补偿方法、终端设备及存储介质。
[0004]具体方案如下：
[0005]一种电机间隙自动补偿方法，包括以下步骤：
[0006]S1：控制电机以第一方向转动至绝对位置点，记录电机在此第一转动过程中的驱动步数D1；
[0007]S2：控制电机继续先以第一方向转动后，再以第二方向转动回绝对位置点，记录电机在此第二转动过程中的驱动步数D2；
[0008]S3：将D1与D2的差值作为电机间隙步数ΔD；
[0009]S4：在电机驱动过程中，记录每次电机转动的控制方向；
[0010]S5：当当前控制方向与前一次控制方向不同时，在以当前控制方向控制电机转动的初始阶段首先控制电机转动电机间隙步数ΔD，之后在减速阶段开始时刻，判断电机是否需要继续运行，如果是，更新继续运行需要达到的转速为目标转速，根据目标转速与当前转速的大小关系，控制电机加速或减速达到目标转速；否则，控制电机走完与加速阶段步数相同的步数。
[0011]进一步的，电机的控制信号为：PWM信号经过低通滤波器滤波后通过数模转换器输出的信号，通过调整PWM信号的占空比使得数模转换器输出的信号呈正弦波变换。
[0012]进一步的，低通滤波器对PWM信号的滤波方法为：
[0013]将PWM信号表示为：
[0014][0015]其中，T表示PWM信号的周期，N表示一个PWM周期的计数脉冲个数，n表示一个PWM周期中高电平的计数脉冲个数，VH与VL分别表示PWM波的高电平和低电平对应的电压，k表示谐波次数，t表示时间，f(t)表示时间为t时PWM信号的电压；
[0016]将上式展开为傅里叶级数，得到下式：
[0017][0018]其中，第1项表示直流分量、第2项表示1次的谐波分量、第3项表示高次谐波分量；
[0019]通过低通滤波器将上式中的中的第2项和第3项进行过滤。
[0020]进一步的，还包括计算数模转换器输出的信号的占空比，并将占空比存储于数组中，供驱动电机时调用；占空比duty的计算公式为：
[0021]duty＝N*sin((π/n)*k)。
[0022]进一步的，第一方向表示顺时针、第二方向表示逆时针，或第一方向表示逆时针、第二方向表示顺时针。
[0023]进一步的，设定电机转速满足：电机转动电机间隙步数ΔS时对应的时间小于一秒。
[0024]进一步的，电机为云台电机，绝对位置点为云台电机旋转过程中摄像头投射至光耦触发点时的位置点。
[0025]一种电机间隙自动补偿终端设备，包括处理器、存储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本专利技术实施例上述的方法的步骤。
[0026]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本专利技术实施例上述的方法的步骤。
[0027]本专利技术采用如上技术方案，采用动态方法测量电机间隙大小，相比使用固定值补偿电机间隙的方法，精确度更高且灵活。
附图说明
[0028]图1所示为本专利技术实施例一的流程图。
具体实施方式
[0029]为进一步说明各实施例，本专利技术提供有附图。这些附图为本专利技术揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本专利技术的优点。
[0030]现结合附图和具体实施方式对本专利技术进一步说明。
[0031]实施例一：
[0032]本专利技术实施例提供了一种电机间隙自动补偿方法，以采用减速电机的云台电机为例进行说明。
[0033]电机的控制信号通常为PWM信号，本实施例中为了克服现有技术中使用电机驱动
器的逻辑接口控制最多只能做到4细分，无法在低转速下保持电机的平稳转动的技术问题，优选设定电机的控制信号为正弦波信号来实现对电机的高细分控制，其生成过程为：将PWM信号经过低通滤波器滤波后通过数模转换器(DAC)输出，通过调整PWM信号的占空比使得数模转换器输出的信号呈正弦波变换。
[0034]低通滤波器对PWM信号的滤波方法为：
[0035]将PWM信号表示为：
[0036][0037]其中，T表示PWM信号的周期(即定时器的周期)，N表示一个PWM周期的计数脉冲个数，n表示一个PWM周期中高电平的计数脉冲个数，VH与VL分别表示PWM波的高电平和低电平对应的电压，本实施例中设定高电平为3.3V，低电平为0V，k表示谐波次数，t表示时间，f(t)表示时间为t时PWM信号的电压。
[0038]将上式展开为傅里叶级数，得到下式：
[0039][0040]其中，第1项表示直流分量、第2项表示1次的谐波分量、第3项表示高次谐波分量。由于直流分量与n成线性关系，n从0～N变化，对应直流分量从0V～3.3V变化，因此通过低通滤波器将上式中的中的第2项和第3项进行过滤。
[0041]本实施例中低通滤波器采用RC二阶低通滤波器，滤波后的PWM波解调可以得到期望的相电流。
[0042]计算数模转换器输出的信号的占空比，并将占空比存储于数组中，供驱动电机时调用。本实施例中占空比duty的计算公式为：
[0043]duty＝N*sin((π/n)*k)
[0044]基于上述计算的占空比duty对电机进行驱动控制，并按如图1所示的如下步骤进行电机间隙自动补偿。
[0045]S1：控制电机以第一方向转动至绝对位置点，记录电机在此第一转动过程中的驱动步数D1。
[0046]第一方向表示顺时针、第二方向表示逆时针，或第一方向表示逆时针、第二方向表示顺时针。
[0047]本实施例中设定绝对位置点为云台电机旋转过程中摄像头投射至光耦触发点时的位置点。
[0048]S2：控制电机继续先以第一方向转动后，再以第二方向转动回绝对位置点，记录电机在此第二转动过程中的驱动步数D2。
[0049]S3：将D1与D2的差值作为电机间隙步数ΔD。
[0050]由于反向过程中，需要走完电机间隙，因此有D2&lt;D1，其差值即为当前间隙大小对应步数，即电机间隙步数ΔD。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电机间隙自动补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：控制电机以第一方向转动至绝对位置点，记录电机在此第一转动过程中的驱动步数D1；S2：控制电机继续先以第一方向转动后，再以第二方向转动回绝对位置点，记录电机在此第二转动过程中的驱动步数D2；S3：将D1与D2的差值作为电机间隙步数ΔD；S4：在电机驱动过程中，记录每次电机转动的控制方向；S5：当当前控制方向与前一次控制方向不同时，在以当前控制方向控制电机转动的初始阶段首先控制电机转动电机间隙步数ΔD，之后在减速阶段开始时刻，判断电机是否需要继续运行，如果是，更新继续运行需要达到的转速为目标转速，根据目标转速与当前转速的大小关系，控制电机加速或减速达到目标转速；否则，控制电机走完与加速阶段步数相同的步数。2.根据权利要求1所述的电机间隙自动补偿方法，其特征在于：电机的控制信号为：PWM信号经过低通滤波器滤波后通过数模转换器输出的信号，通过调整PWM信号的占空比使得数模转换器输出的信号呈正弦波变换。3.根据权利要求1所述的电机间隙自动补偿方法，其特征在于：低通滤波器对PWM信号的滤波方法为：将PWM信号表示为：其中，T表示PWM信号的周期，N表示一个PWM周期的计数脉冲个数，n表示一个PWM周期中高电平的计数脉冲个数，VH与VL分别表示PWM波的高电平和低电平对应的电压，k表示谐波次数，t表示时间，f(...

【专利技术属性】
技术研发人员：林建成，龚力，郑沈源，
申请(专利权)人：厦门星纵物联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：