[发明专利]超声电机控制方法

摘要

本发明公开了一种超声电机控制方法，所述的控制方法包括以下步骤：步骤一、确定热敏电阻‑工作温度模型；步骤二、确定温度‑系统工作频率下限模型；步骤三、确定DAC输出‑控制信号频率模型；步骤四、计算电机温度及频率。本发明采用温度补偿方案，解决电机温度变化可能带来的电机转速偏高，而导致超声电机寿命下降，甚至损坏的问题；采用频带限制方案，将控制信号限制在安全有效的范围中，解决极端情况下电机转速突变，或反转的问题；对舵机控制信号频率进行频带限制，避免超声电机出现转动异常现象；采用自适应转速控制方案，根据电机目标位置与当前位置的关系，实时确定电机的转速，进一步提升超声电机的转动稳定性。

主权项

1.一种超声电机控制方法，其特征在于所述的控制方法包括以下步骤：步骤一、确定热敏电阻‑工作温度模型；所述的步骤一包括：通过带温度补偿的恒流源电路将热敏电阻随电机温度的电阻变换值转换为电压的变化值，经主控芯片的ADC模块采集后，由下式转换为超声电机的当前工作温度：式(1)为超声舵机的温度‑电阻模型，通过超声舵机热敏电阻标定得到；其中，3.3为参考电压值，212‑1为12位ADC的表示范围；valR为ADC采集得到的12位热敏电阻电压值；IR为恒流源测量电路的电流值；rR为热敏电阻在当前温度下电阻值；kTR表示热敏电阻温度‑电阻模型曲线的斜率，为超声舵机配置参数；disTR表示热敏电阻温度‑电阻模型曲线的截距，为超声舵机配置参数；wR表示超声电机的当前温度；步骤二、确定温度‑系统工作频率下限模型；所述的步骤二包括：根据得到的超声电机实时工作温度，通过式(3)计算出超声电机在该温度下的工作频率下限：fdown＝kTF·wR+disTF  (3)fbrake＝fdown+fspan  (4)式(3)为超声舵机的温度‑工作频率下限模型，通过超声舵机高低温标定得到；其中，fdown为超声电机当前工作温度下的工作频率下限；kTF表示热敏电阻温度‑电阻模型曲线的斜率；disTF表示热敏电阻温度‑电阻曲线的截距；fbrake为超声电机当前工作温度下刹车频率；fspan为超声电机正常运行与低速运行的控制信号频率之差；步骤三、确定DAC输出‑控制信号频率模型；所述的步骤三包括：根据得到的超声电机的实时工作频率下限，通过下式计算出超声电机控制器在超声电机当前工作温度下的DAC输出值：式(5)为超声舵机的DAC输出‑控制信号频率模型，通过超声舵机控制器标定得到；其中，dac为超声电机当前工作温度下超声电机控制器的DAC输出值；kDACF表示DAC输出‑控制信号频率曲线的斜率；disDACF表示DAC输出‑控制信号频率的截距；步骤四、计算电机温度及频率。