CN111817616B - 电机控制方法以及装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种电机控制方法以及装置。方法包括：获取电机在单位时间内运转的单位位置角度；获取历史时间对应的历史霍尔状态；查找历史霍尔状态对应的历史位置角度；计算当前时间与历史时间的差值得到电机运转时间；根据单位位置角度、电机运转时间以及历史位置角度得到当前位置角度；根据当前位置角度控制电机运行。采用本方法能够提高对电机控制的精度。

Description

电机控制方法以及装置

技术领域

本申请涉及电机控制技术领域，特别是涉及一种电机控制方法以及装置。

背景技术

随着社会经济的发展，电动车已经成为人们出行最经济最便捷的交通工具。其中电机是电动车中的关键部件，用于将电池中的电能装换为机械能，以实现旋转运动。

传统电动车的电机使用霍尔方波控制，使得电机启动运行时噪音较大，而使用正弦矢量控制时可以实现电流脉动小以及静音运行。

但是，在电机重载启动时使用正弦矢量控制电机运行，如果电机的位置角度存在偏差就会导致力矩无法达到最大，存在启动失败的情况。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高电机控制准确性的电机控制方法以及装置。

一种电机控制方法，方法包括：

获取电机在单位时间内运转的单位位置角度；

获取历史时间对应的历史霍尔状态；

查找历史霍尔状态对应的历史位置角度；

计算当前时间与历史时间的差值得到电机运转时间；

根据单位位置角度、电机运转时间以及历史位置角度得到当前位置角度；

根据当前位置角度控制电机运行。

在其中一个实施例中，根据单位位置角度、电机运转时间以及历史位置角度得到当前位置角度，包括：

计算单位位置角度与电机运转时间的乘积得到位置角度变化值；

将历史位置角度与位置角度变化值相加得到当前位置角度。

在其中一个实施例中，将历史位置角度与位置角度变化值进行相加得到当前位置角度之后，还包括：

当检测到电机的霍尔状态发生改变时，获取改变后的实际霍尔状态；

获取实际霍尔状态对应的实际位置角度；

将实际位置角度与当前位置角度进行比对；

当实际位置角度与当前位置角度不一致时，提取实际位置角度作为当前位置角度。

在其中一个实施例中，当检测到电机的霍尔状态发生改变时，获取改变后的实际霍尔状态，包括：

当检测到电机的霍尔状态发生改变，并且改变后的霍尔状态至少对应两个不同的霍尔状态时，获取连续时间内检测到的至少三个霍尔状态，并按时间顺序排列为第一霍尔状态、第二霍尔状态以及第三霍尔状态；

当第一霍尔状态与第三霍尔状态一致时，将第一霍尔状态提取为实际霍尔状态，当第一霍尔状态与第三霍尔状态不一致时，提取第二霍尔状态为实际霍尔状态。

在其中一个实施例中，获取电机在单位时间内改变的单位位置角度，包括：

获取初始霍尔状态对应的初始位置角度以及初始时间；

获取目标霍尔状态对应的目标位置角度以及目标时间；

计算初始时间与目标时间的时间差以及初始位置角度与目标位置角度的位置角度差；

计算位置角度差与时间差的比值，根据比值得到单位时间改变的单位位置角度。

在其中一个实施例中，获取电机在单位时间内改变的单位位置角度，包括：

获取电机在预设速度下运行一个电周期对应的电周期时间；

获取霍尔状态的状态数量以及一个霍尔状态对应的一个霍尔位置角度；

计算电周期时间与状态数量的比值得到运行一个霍尔状态对应的状态运行时间；

计算一个霍尔位置角度与状态运行时间的比值得到电机在单位时间内运转的单位位置角度。

在其中一个实施例中，历史位置角度的获取方法包括：

获取电机在静止状态下对应的静止霍尔状态；

查找静止霍尔状态对应的静止位置角度；

获取静止霍尔状态的下一个霍尔状态，以及下一个霍尔状态对应的下一个位置角度；

根据下一个位置角度、静止位置角度得到电机的启动角度，将启动角度作为历史位置角度。

一种电机控制装置，装置包括：

位置角度获取模块，用于获取电机在单位时间内运转的单位位置角度；

状态获取模块，用于获取历史时间对应的历史霍尔状态；

位置角度查找模块，用于查找历史霍尔状态对应的历史位置角度；

运转时间计算模块，用于计算当前时间与历史时间的差值得到电机运转时间；

当前角度计算模块，用于根据单位位置角度、电机运转时间以及历史位置角度得到当前位置角度；

控制模块，用于根据当前位置角度控制电机运行。

在其中一个实施例中，所述当前角度计算模块，包括：

角度变化值计算单元，用于计算单位位置角度与电机运转时间的乘积得到位置角度变化值；

相加单元，用于将历史位置角度与位置角度变化值相加得到当前位置角度。

在其中一个实施例中，电机控制装置还包括：

实际状态获取模块，用于当检测到电机的霍尔状态发生改变时，获取改变后的实际霍尔状态；

实际角度获取模块，用于获取实际霍尔状态对应的实际位置角度；

比对模块，用于将实际位置角度与当前位置角度进行比对；

提取模块，用于当实际位置角度与当前位置角度不一致时，提取实际位置角度作为当前位置角度。

上述电机控制方法，预先计算电机在单位时间内运转的单位位置角度；然后获取历史时间对应的历史霍尔状态，以及查找历史霍尔状态对应的历史位置角度；计算当前时间与历史时间的差值得到电机运转时间；根据单位位置角度以及电机运转时间得到在电机运转时间内改变的位置角度，根据历史位置角度以及代表的位置角度得到当前位置角度，实现了在任意时间内都能计算得到精确的位置角度值，并根据当前位置角度控制电机运行，以实现对电机的精准控制，并得到最大的控制力矩以及根据最大的控制力矩实现电机的重载启动。

附图说明

图1为一个实施例中电机控制方法的应用环境图；

图2为一个实施例中电机控制方法的流程示意图；

图3为一个实施例中提供的一种霍尔状态示意图；

图4为一个实施例中电机控制装置的结构框图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请提供的电机控制方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。其中，电机102与控制芯片104进行通信。控制芯片104获取电机在单位时间内运转的单位位置角度；获取历史时间对应的历史霍尔状态；查找历史霍尔状态对应的历史位置角度；计算当前时间与历史时间的差值得到电机运转时间；根据单位位置角度、电机运转时间以及历史位置角度得到当前位置角度；控制芯片104 根据当前位置角度控制电机102运行。其中，电机102可以是直流无刷电机，控制芯片104可以是各种单片机，并且电机102与控制芯片之间可以通过电线连接。

本申请涉及一种电机的控制方法，其中电机可以是直流无刷电机。具体地，直流无刷电机运行时靠霍尔传感器记录转子位置，以根据转子的不同位置切换工作状态，具体地是传送信号到控制芯片来控制直流无刷电机的工作状态。其中，霍尔传感器可以用来记录直流无刷电机的转子的位置，从而控制换相功率，如在三相直流无刷电机中采用三个霍尔传感器记录六个相位的位置，并且可以输出6个不同的霍耳信号，分别对应6个不同的扇形区域，当无刷直流电机转子转到某一扇形区域时，对应的绕组通电，电机就可以正常工作。

进一步地，霍尔状态可以将电机的电周期分成6个扇区，并且每个扇区对应的位置角度范围都是60°。在本申请中为了区别电机的不同霍尔状态，可以将当前时间对应的霍尔状态记为当前霍尔状态，已经经历过的霍尔状态为历史霍尔状态以及还未到达的霍尔状态为下一个霍尔状态，并且，当前霍尔状态、历史霍尔状态以及下一个霍尔状态都是相对概念，在其他实施例中，对霍尔状态的命名方式不做限制。

在一个实施例中，如图2所示，提供了一种电机控制方法，以该方法应用于图1中的控制芯片104为例进行说明，包括以下步骤：

步骤210，获取电机在单位时间内运转的单位位置角度。

具体地，控制芯片获取电机运转一定角度范围对应的运转时间，然后计算运转时间与角度范围的比值得到电机在单位时间内运转的单位位置角度。如当电机的一个电周期为360°时，将电机的电周期通过霍尔状态分成6个扇区即每个扇区是60°，获取电机从当前霍尔状态到下一个霍尔状态需要的时间为T，由于从当前霍尔状态到下一个霍尔状态对应一个扇区的角度即60°，故而可以计算电机在单位时间内运转的单位位置角度θ为θ＝60°/T。

需要说明的时，在计算单位位置角度时可以以电机改变一个霍尔状态对应的角度范围如60°来计算，也可以以电机改变两个霍尔状态对应的角度范围如 120°来计算，或者也可以以电机运行一个电周期对应的角度范围如360°来计算，在此不做限制。具体地可以根据电机的运行速度确定计算单位位置角度的角度范围，如当电机的速度比较均匀时可设置较大的角度范围。

在计算单位位置角度时可以假设电机始终处于匀速运行状态，故而利用角度范围以及运行时间计算得到的单位位置角度更能反应真实的位置角度变化情况，如可以获取电机位置运转60°对应的运转时间，然后计算得到单位时间内运转的位置角度，然后就可以根据单位时间内运转的位置角度预估任何时间对应的实际位置角度值，进而实现对离散的霍尔状态下的位置角度的线性化处理。

步骤220，获取历史时间对应的历史霍尔状态。

历史时间是指电机到达历史霍尔状态时对应的时间，并且历史时间以及历史霍尔状态是相对于当前时间以及当前霍尔状态而言的。具体地，如图3所示，图3为一个实施例中提供的一种霍尔状态示意图，在图3中可以看到在一个电周期内对应的霍尔状态依次分别为霍尔状态1、霍尔状态3、霍尔状态2、霍尔状态6、霍尔状态4以及霍尔状态5。如电机的当前霍尔状态为霍尔状态2，那么从图3可以得到历史霍尔状态可以为霍尔状态1或者霍尔状态3，并且历史时间可以为电机到达霍尔状态1或者霍尔状态3时对应的时间。

一般一个电机具有三个霍尔传感器，每个霍尔传感器具有两个状态值0或者1，三个霍尔传感器的状态值组成霍尔编码，以根据霍尔编码获取霍尔状态，并且一个霍尔状态对应一个位置角度。如参考图3，HallA、HallB以及HallC为三个不同的霍尔传感器，并且三个霍尔传感器组成一个霍尔编码，具体的，从图3中可以得到霍尔编码101对应霍尔状态1、霍尔编码100对应霍尔状态3、霍尔编码110对应霍尔状态2、霍尔编码010对应霍尔状态6、霍尔编码011对应霍尔状态4以及霍尔编码001对应霍尔状态5。故而可以根据输出的霍尔编码得到当前所处的霍尔状态。

步骤230，查找历史霍尔状态对应的历史位置角度。

具体地，可以预先将霍尔状态与位置角度进行关联绑定并存储于数据库中，如将霍尔状态1与位置角度0°进行关联存储、霍尔状态3与位置角度60°进行关联存储、霍尔状态2与位置角度120°进行关联存储、霍尔状态6与位置角度180°进行关联存储、霍尔状态4与位置角度240°进行关联存储以及霍尔状态5与位置角度300°进行关联存储。然后可以从预先存储的数据库中获取各霍尔状态对应的位置角度。但是需要说明的是，根据霍尔状态只能找到对应的离散的位置角度区间值如0°、60°、120°、180°、240°以及300°，并不能获取实际的线性的角度值，故而此时需要对角度进行线性化处理。

需要说明的是，历史位置角度只是电机在历史的某一个时刻对应的角度值，是用于计算当前位置角度的一个基准角度值。具体地，历史位置角度可以为电机到达任意一个霍尔状态时对应的角度，如当前霍尔状态为霍尔状态2时，历史位置角度可以为霍尔状态3以及霍尔状态1对应的角度，在另外的实施例中，历史位置角度可以为电机启动时对应的启动角度，在此不作限制。

步骤240，计算当前时间与历史时间的差值得到电机运转时间。

具体地，历史时间是电机到达历史霍尔状态时对应的时间，当前时间是当前时刻对应的时间，计算历史时间与当前时间的差值可以得到电机从历史霍尔状态到达当前时刻所经历的时间即电机的运转时间。

步骤250，根据单位位置角度、电机运转时间以及历史位置角度得到当前位置角度。

需要说明的是，传统的直流无刷电机采用方波控制方式，控制简单，容易实现，但是同时存在转矩脉动、换相噪声等问题，在一些对噪声有要求的应用领域存在局限性。针对这些对噪声有要求的应用，采用正弦波控制可以很好的解决这个问题。与方波控制不同，正弦波控制中角度需要为连续变化的角度值，但是常见的3个霍尔传感器仅仅能提供6个角度信息，即0°，60°，120°， 180°，240°，300°，其他角度信息无法直接获得。故而，为了获取电机在任意时刻的位置角度，本申请通过历史数据计算电机在单位时间内运转的单位位置角度，以及获取电机运转时间，进而得到电机运转时间内对应的位置角度变化值，然后以历史霍尔状态对应的历史位置角度为基准，在基准的基础上加上位置角度变化值用于估算电机在当前时刻对应的实际位置角度，相比于霍尔传感器仅仅能提供6个角度信息，本申请对离散的6个角度信息进行了线性化处理得到每个时刻对应的当前位置角度，进而使得对电机的控制更加精准。

在一个具体的实施例中，电机在低速运行时，从当前霍尔状态到下一个霍尔状态需要的时间为T，由于每个扇区间隔是60°的电周期，故而可以计算得到单位位置角度为θ＝60°/T，当前角度＝上次霍尔角度+t1*(60°/T)，当前位置角度计算方法为：

其中，θ_current-hall是当前霍尔状态对应的当前位置角度，θ_last-hall是上次霍尔状态对应的上一个位置角度，t是当前时间与历史时间的差值，60°是一个霍尔状态对应的扇形角度。60°除以T得到单位时间对应的单位位置角度，故而用t乘以单位位置角度等于当前时间的霍尔角度。

通过公式(1)中的计算方式，可以将离散的霍尔信号处理成线性角度值使得电机重载启动时可以平顺以及静音。需要说明的是，由于一个霍尔状态对应的实际角度区间范围是固定的，故而当通过公式(1)计算得到的当前位置角度超过实际的角度区间范围时，应该将计算得到的当前位置角度限定在实际的角度区间范围内，如当超出60°时将其等于60°处理，超过120°时将其限制在 120°处理等。

步骤260，根据当前位置角度控制电机运行。

具体地，根据计算得到的线性的当前位置角度控制电机的运行，实现了对电机的准确控制。

在本实施例中，预先计算电机在单位时间内运转的单位位置角度；然后获取历史时间对应的历史霍尔状态，以及查找历史霍尔状态对应的历史位置角度；计算当前时间与历史时间的差值得到电机运转时间；根据单位位置角度以及电机运转时间得到在电机运转时间内改变的位置角度，根据历史位置角度以及改变的位置角度得到当前位置角度，实现了在任意时间内都能计算得到精确的位置角度值，并根据当前位置角度控制电机运行，以实现对电机的精准控制，并得到最大的控制力矩以及根据最大的控制力矩实现电机的重载启动。

在其中一个实施例中，历史位置角度的获取方法包括：获取电机在静止状态下对应的静止霍尔状态；查找静止霍尔状态对应的静止位置角度；获取静止霍尔状态的下一个霍尔状态，以及下一个霍尔状态对应的下一个位置角度；根据下一个位置角度、静止位置角度得到电机的启动角度，将启动角度作为历史位置角度。

具体地，直流无刷电机启动之前即转子处于静止状态时，仅仅能利用霍尔传感器得到电机的绝对位置信息，由于不存在换相，无法得到电机转速信息，因此无法计算正弦控制所需的位置角度信息。故而，在本申请中获取电机在静止状态下对应的静止霍尔状态，查找静止霍尔状态对应的静止位置角度，并将静止霍尔状态作为当前霍尔状态，将静止霍尔状态对应的静止位置角度作为当前位置角度θ_current-hall，以及下一个霍尔状态对应的下一个位置角度θ_next-hall,根据下一个位置角度、静止位置角度得到电机的启动角度θ_start，并将启动角度作为历史位置角度。

θ_start＝θ_current-hall+(θ_next-hall-θ_current-hall)/2 (2)

在本实施例中，利用静止位置角度以及下一个位置角度计算启动角度，可以保证启动角度在30°范围内，可以保证电机能够正常启动并保证最佳的力矩，以实现重载启动。

在其中一个实施例中，获取电机在单位时间内改变的单位位置角度，包括：获取初始霍尔状态对应的初始位置角度以及初始时间；获取目标霍尔状态对应的目标位置角度以及目标时间；计算初始时间与目标时间的时间差以及初始位置角度与目标位置角度的位置角度差；计算位置角度差与时间差的比值，根据比值得到单位时间改变的单位位置角度。

初始霍尔状态与目标霍尔状态不是同一个状态，故而初始霍尔状态与目标霍尔状态之间具有一个时间差以及位置角度差，具体地，初始霍尔状态与目标霍尔状态之间的位置角度差可以为60°、120°、180°、240°等，在此不作限制示。故而可以计算位置角度差与时间差的比值，根据比值得到单位时间改变的单位位置角度。

在其中一个实施例中，获取电机在单位时间内改变的单位位置角度，包括：获取电机在预设速度下运行一个电周期对应的电周期时间；获取霍尔状态的状态数量以及一个霍尔状态对应的一个霍尔位置角度；计算电周期时间与状态数量的比值得到运行一个霍尔状态对应的状态运行时间；计算一个霍尔位置角度与状态运行时间的比值得到电机在单位时间内运转的单位位置角度。

需要说明的时，转速计算依赖于霍尔传感器，理想状态下相邻两个霍尔状态的间隔为60°，实际应用中由于存在安装误差，实际间隔并非60°，会引入计算误差。故而在本实施例中还可以根据电机在一个电周期内的运行状态计算单位位置角度，具体地，一个电周期对应为360°，一个霍尔状态对应一个扇形区域，一个扇形区域为60°，故而一个电周期共有6个霍尔状态，通过获取电机运行一个电周期所用的电周期时间，然后计算电周期时间与状态数量的比值得到运行一个霍尔状态对应的状态运行时间，以计算一个霍尔位置角度与状态运行时间的比值得到电机在单位时间内运转的单位位置角度。

并且在本实施例中还可以电机的最低运行速度对电机运行的电周期时间进行限定。具体地，当运行一个电周期对应的时间为T2时，可以计算得到运行一个霍尔状态对应的状态运行时间为T1＝T2/6。

在本实施例中，为了处理霍尔安装存在偏差，使用一个电周期，即运转360 度的时间来计算单位位置角度可以减少安装误差带来的位置角度计算误差。

在其中一个实施例中，根据单位位置角度、电机运转时间以及历史位置角度得到当前位置角度，包括：计算单位位置角度与电机运转时间的乘积得到位置角度变化值；将历史位置角度与位置角度变化值相加得到当前位置角度。

具体地，单位位置角度是单位时间内对应的角度，故而计算电机运转时间与单位位置角度的乘积可以得到在电机运转时间内的位置角度变化值。如当单位位置角度为每秒1°，当前时间与历史时间的差值即电机运转时间为30秒时，那么计算两者的乘积可得在30秒时间内电机的位置角度变化值为30°。并且当历史时间对应的历史霍尔状态为霍尔状态3时，那么可知历史位置角度为60°，那么可以计算得到当前位置角度为90°。

在本实施例中，通过简单的计算算法就可以得到当前时间对应的当前位置角度，使得在计算位置角度的过程中不仅不会耗费计算机资源，并且利用历史数据来指导当前数据的获取可以使得当前时刻对电机进行精准的控制，提高了对电机的控制精度。

在其中一个实施例中，将历史位置角度与位置角度变化值进行相加得到当前位置角度之后，还包括：当检测到电机的霍尔状态发生改变时，获取改变后的实际霍尔状态；获取实际霍尔状态对应的实际位置角度；将实际位置角度与当前位置角度进行比对；当实际位置角度与当前位置角度不一致时，提取实际位置角度作为当前位置角度。

具体地，由于将电机在一个电周期内的位置角度进行线性化能够获取任意时刻对应的当前位置角度，但是得到的当前位置角度是对历史数据求均值得到的，故而得到的当前位置角度存在一定的误差，此时还可以实时获取电机的霍尔状态，当检测到电机的霍尔状态发生变化时，获取实际的霍尔状态以及实际霍尔状态对应的实际位置角度，将实际位置角度与预估得到的当前位置角度进行比对，当两者一致时，说明利用线性化公式得到的当前位置角度能够反映电机当前真实的角度值，当两者不一致时，说明利用线性化公式得到的当前位置角度不能够反映电机当前真实的角度值，故而此时应该将实际位置角度作为当前位置角度，以控制电机的运行。

具体地，由于霍尔安装存在角度偏差，如果根据线性化公式进行位置角度计算时，当位置角度小于60度，以60°计算，当大于60度时，以等于60度计算，就会存在估算得到的当前位置角度与真实位置角度存在偏差。继续参考图3，在图3中，弯曲线301是根据当前位置角度得到的线段，由于霍尔安装角度存在偏差故而在霍尔状态切换位置处存在台阶，故而形成的弯曲段不是平滑的线段。直线302是利用实际位置角度对当前位置角度进行校正后对应的线段，比较平滑。如在一个具体的实施例中，根据公式(2)预估到的当前位置角度为58°，但是实际检测到的霍尔状态对应的实际位置角度为60°，说明利用公式(2)预估得到的当前位置角度值偏小，故而此时应该以实际位置角度为准，并利用实际位置角度对当前位置角度进行校正。

在本实施例中，将实时获取的电机的实际位置角度与预估得到的位置角度进行比对，当具有差异时利用实际位置角度对预估得到的当前位置角度进行校正，得到更符合实际情况的位置角度，以提高对电机的控制准确性。

在其中一个实施例中，当检测到电机的霍尔状态发生改变时，获取改变后的实际霍尔状态，包括：当检测到电机的霍尔状态发生改变，并且改变后的霍尔状态至少对应两个不同的霍尔状态时，获取连续时间内检测到的至少三个霍尔状态，并按时间顺序排列为第一霍尔状态、第二霍尔状态以及第三霍尔状态；当第一霍尔状态与第三霍尔状态一致时，将第一霍尔状态提取为实际霍尔状态，当第一霍尔状态与第三霍尔状态不一致时，提取第二霍尔状态为实际霍尔状态。

在低速启动时，由于霍尔信号有边沿跳变现象，会导致扇区与霍尔状态不对应，对应的角度会存在错误判断，故而在本申请中连续进行几次数据保存，比如获取连续时间内检测到的多个霍尔状态，即第一霍尔状态、第二霍尔状态以及第三霍尔状态，并且第一霍尔状态为A、第二霍尔状态为B以及第三霍尔状态为C，如果A＝C时，那么此时可认为霍尔状态为A或者C，如果A≠C时，仍然使用上次的霍尔状态即认为霍尔状态为B。

传统电动车使用带霍尔方波控制，电机启动运行，噪音较大，客户体验比较差，而使用正弦矢量控制，电流脉动小，静音运行，客户体验好。但是在重载启动时，如果角度有偏差，力矩无法达到最大，会存在启动失败，本申请在电机重载启动时估计启动角度，并且通过对离散的位置角度进行线性化处理得到电机在任意时间内对应的当前位置角度，并且还利用实际检测到的实际位置角度对计算得到的当前位置角度进行抖动校验处理，使得电机在重载启动时电流平滑、静音以及力矩大。

应该理解的是，虽然图2的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，如图4所示，提供了一种电机控制装置，包括：

位置角度获取模块410，用于获取电机在单位时间内运转的单位位置角度；

状态获取模块420，用于获取历史时间对应的历史霍尔状态；

位置角度查找模块430，用于查找历史霍尔状态对应的历史位置角度；

运转时间计算模块440，用于计算当前时间与历史时间的差值得到电机运转时间；

当前角度计算模块450，用于根据单位位置角度、电机运转时间以及历史位置角度得到当前位置角度；

控制模块460，用于根据当前位置角度控制电机运行。

在其中一个实施例中，当前角度计算模块450，包括：

角度变化值计算单元，用于计算单位位置角度与电机运转时间的乘积得到位置角度变化值；

相加单元，用于将历史位置角度与位置角度变化值相加得到当前位置角度。

在其中一个实施例中，电机控制装置还包括：

实际状态获取模块，用于当检测到电机的霍尔状态发生改变时，获取改变后的实际霍尔状态；

实际角度获取模块，用于获取实际霍尔状态对应的实际位置角度；

比对模块，用于将实际位置角度与当前位置角度进行比对；

提取模块，用于当实际位置角度与当前位置角度不一致时，提取实际位置角度作为当前位置角度。

在其中一个实施例中，实际状态获取模块包括：

多个状态获取单元，用于当检测到电机的霍尔状态发生改变，并且改变后的霍尔状态至少对应两个不同的霍尔状态时，获取连续时间内检测到的至少三个霍尔状态，并按时间顺序排列为第一霍尔状态、第二霍尔状态以及第三霍尔状态；

霍尔状态比对提取单元，用于当第一霍尔状态与第三霍尔状态一致时，将第一霍尔状态提取为实际霍尔状态，当第一霍尔状态与第三霍尔状态不一致时，提取第二霍尔状态为实际霍尔状态。

在其中一个实施例中，位置角度获取模块410，包括：

初始时间获取单元，用于获取初始霍尔状态对应的初始位置角度以及初始时间；

目标时间获取单元，用于获取目标霍尔状态对应的目标位置角度以及目标时间；

角度差计算单元，用于计算初始时间与目标时间的时间差以及初始位置角度与目标 位置角度的位置角度差；

第一单位位置角度获取单元，用于计算位置角度差与时间差的比值，根据比值得到单位时间改变的单位位置角度。

在其中一个实施例中，位置角度获取模块410，包括：电周期时间获取模块，用于获取电机在预设速度下运行一个电周期对应的电周期时间；数量获取模块，用于获取霍尔状态的状态数量以及一个霍尔状态对应的一个霍尔位置角度；运行时间计算模块，用于计算电周期时间与状态数量的比值得到运行一个霍尔状态对应的状态运行时间；第二单位位置角度获取单元，用于计算一个霍尔位置角度与状态运行时间的比值得到电机在单位时间内运转的单位位置角度。

在其中一个实施例中，电机控制装置还包括：静止状态获取模块，用于获取电机在静止状态下对应的静止霍尔状态；静止角度查找模块，用于查找静止霍尔状态对应的静止位置角度；角度获取模块，用于获取静止霍尔状态的下一个霍尔状态，以及下一个霍尔状态对应的下一个位置角度；历史位置角度提取模块，用于根据下一个位置角度、静止位置角度得到电机的启动角度，将启动角度作为历史位置角度。

关于电机控制装置的具体限定可以参见上文中对于电机控制方法的限定，在此不再赘述。上述电机控制装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电机控制方法，其特征在于，所述方法包括：

获取电机在单位时间内运转的单位位置角度；

获取历史时间对应的历史霍尔状态；

查找所述历史霍尔状态对应的历史位置角度；

计算当前时间与所述历史时间的差值得到电机运转时间；

根据所述单位位置角度、所述电机运转时间以及所述历史位置角度得到当前位置角度；

当检测到所述电机的霍尔状态发生改变时，获取改变后的实际霍尔状态，包括：当检测到电机的霍尔状态发生改变，并且改变后的所述霍尔状态至少对应两个不同的霍尔状态时，获取连续时间内检测到的至少三个霍尔状态，并按时间顺序排列为第一霍尔状态、第二霍尔状态以及第三霍尔状态；当所述第一霍尔状态与所述第三霍尔状态一致时，将所述第一霍尔状态提取为实际霍尔状态，当所述第一霍尔状态与所述第三霍尔状态不一致时，提取所述第二霍尔状态为实际霍尔状态；获取所述实际霍尔状态对应的实际位置角度；

将所述实际位置角度与所述当前位置角度进行比对；

当所述实际位置角度与所述当前位置角度不一致时，提取所述实际位置角度作为当前位置角度；

根据所述当前位置角度控制电机运行。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述单位位置角度、所述电机运转时间以及所述历史位置角度得到当前位置角度，包括：

计算所述单位位置角度与所述电机运转时间的乘积得到位置角度变化值；

将所述历史位置角度与所述位置角度变化值相加得到当前位置角度。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取电机在单位时间内改变的单位位置角度，包括：

获取初始霍尔状态对应的初始位置角度以及初始时间；

获取目标霍尔状态对应的目标位置角度以及目标时间；

计算所述初始时间与所述目标时间的时间差，以及所述初始位置角度与所述目标位置角度的位置角度差；

计算所述位置角度差与所述时间差的比值，根据所述比值得到所述单位时间改变的单位位置角度。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取电机在单位时间内改变的单位位置角度，包括：

获取电机在预设速度下运行一个电周期对应的电周期时间；

获取霍尔状态的状态数量以及一个霍尔状态对应的一个霍尔位置角度；

计算所述电周期时间与所述状态数量的比值得到运行一个霍尔状态对应的状态运行时间；

计算一个霍尔位置角度与所述状态运行时间的比值得到所述电机在单位时间内运转的单位位置角度。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述历史位置角度的获取方法包括：

获取电机在静止状态下对应的静止霍尔状态；

查找所述静止霍尔状态对应的静止位置角度；

获取静止霍尔状态的下一个霍尔状态，以及所述下一个霍尔状态对应的下一个位置角度；

根据所述下一个位置角度、所述静止位置角度得到所述电机的启动角度，将所述启动角度作为历史位置角度。

6.一种电机控制装置，其特征在于，所述装置包括：

位置角度获取模块，用于获取电机在单位时间内运转的单位位置角度；

状态获取模块，用于获取历史时间对应的历史霍尔状态；

位置角度查找模块，用于查找所述历史霍尔状态对应的历史位置角度；

运转时间计算模块，用于计算当前时间与所述历史时间的差值得到电机运转时间；

当前角度计算模块，用于根据所述单位位置角度、所述电机运转时间以及所述历史位置角度得到当前位置角度；

实际状态获取模块，用于当检测到电机的霍尔状态发生改变时，获取改变后的实际霍尔状态，包括：当检测到电机的霍尔状态发生改变，并且改变后的所述霍尔状态至少对应两个不同的霍尔状态时，获取连续时间内检测到的至少三个霍尔状态，并按时间顺序排列为第一霍尔状态、第二霍尔状态以及第三霍尔状态；当所述第一霍尔状态与所述第三霍尔状态一致时，将所述第一霍尔状态提取为实际霍尔状态，当所述第一霍尔状态与所述第三霍尔状态不一致时，提取所述第二霍尔状态为实际霍尔状态；

实际角度获取模块，用于获取实际霍尔状态对应的实际位置角度；

比对模块，用于将实际位置角度与当前位置角度进行比对；

提取模块，用于当实际位置角度与当前位置角度不一致时，提取实际位置角度作为当前位置角度；

控制模块，用于根据所述当前位置角度控制电机运行。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述当前角度计算模块，包括：

角度变化值计算单元，用于计算单位位置角度与电机运转时间的乘积得到位置角度变化值；

相加单元，用于将历史位置角度与位置角度变化值相加得到当前位置角度。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述位置角度获取模块，包括：

初始时间获取单元，用于获取初始霍尔状态对应的初始位置角度以及初始时间；

目标时间获取单元，用于获取目标霍尔状态对应的目标位置角度以及目标时间；

角度差计算单元，用于计算所述初始时间与所述目标时间的时间差，以及所述初始位置角度与所述目标位置角度的位置角度差；

第一单位位置角度获取单元，用于计算所述位置角度差与所述时间差的比值，根据所述比值得到所述单位时间改变的单位位置角度。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述位置角度获取模块用于获取电机在预设速度下运行一个电周期对应的电周期时间；获取霍尔状态的状态数量以及一个霍尔状态对应的一个霍尔位置角度；计算所述电周期时间与所述状态数量的比值得到运行一个霍尔状态对应的状态运行时间；计算一个霍尔位置角度与所述状态运行时间的比值得到所述电机在单位时间内运转的单位位置角度。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：

静止状态获取模块，用于获取电机在静止状态下对应的静止霍尔状态；

静止角度查找模块，用于查找所述静止霍尔状态对应的静止位置角度；

角度获取模块，用于获取静止霍尔状态的下一个霍尔状态，以及所述下一个霍尔状态对应的下一个位置角度；

历史位置角度提取模块，用于根据所述下一个位置角度、所述静止位置角度得到所述电机的启动角度，将所述启动角度作为历史位置角度。

Images