基于RISC-V的无刷直流电机控制方法

基于risc-v的无刷直流电机控制方法
【技术领域】
1.本发明涉及电机控制管理领域，尤其涉及一种基于risc-v的无刷直流电机控制方法。


背景技术：

2.现有电动车的无刷直流电机都是利用通用嵌入式计算框架来实现调整的，并且通过嵌入式计算框架都是集成有特定操作系统，来完成对无刷直流电机的控制。上述方式无法对无刷直流电机进行通用性的控制，降低无刷直流电机对不同操作系统的兼容性，无法对无刷直流电机进行有效的后期维护和升级完善，降低无刷直流电机的控制稳定性和可靠性。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种基于risc-v的无刷直流电机控制方法，其将risc-v内核芯片接入到无刷直流电机的电机控制器中，并利用risc-v内核芯片与电机控制器对应的电机控制系统进行对接；再利用risc-v内核芯片获取无刷直流电机的工作数据，将工作数据上传到不同电机运作功能程序；通过电机运作功能程序对所述工作数据进行分析处理，得到相应的电机工作状态分析结果；最后根据电机工作状态分析结果，向无刷直流电机发送相应的控制指令，调整无刷直流电机的工作状态；上述控制方法通过将risc-v内核芯片接入到无刷直流电机的电机控制器中，利用risc-v内核芯片可进行操作系统的移植，便于对无刷直流电机进行不同功能程序的运行，提高无刷直流电机对不同功能程序的兼容性，保证对无刷直流电机的控制稳定性和可靠性。
4.本发明的目的是通过以下技术方案实现：
5.一种基于risc-v的无刷直流电机控制方法，其包括如下步骤：
6.步骤s1，将risc-v内核芯片接入到无刷直流电机的电机控制器中，并利用所述risc-v内核芯片与电机控制器对应的电机控制系统进行对接；
7.步骤s2，利用所述risc-v内核芯片获取无刷直流电机的工作数据，将所述工作数据上传到不同电机运作功能程序；通过所述电机运作功能程序对所述工作数据进行分析处理，得到相应的电机工作状态分析结果；
8.步骤s3，根据所述电机工作状态分析结果，向无刷直流电机发送相应的控制指令，调整无刷直流电机的工作状态。
9.在其中一实施例中，在所述步骤s1中，将risc-v内核芯片接入到无刷直流电机的电机控制器中具体包括：
10.将ch32v307vct6芯片接入到无刷直流电机的电机控制器中，并使ch32v307vct6芯片与所述电机控制器的霍尔传感器、电流/电压检测和保护电路、转把连接。
11.在其中一实施例中，在所述步骤s1中，利用所述risc-v内核芯片与电机控制器对应的电机控制系统进行对接具体包括：
12.利用所述ch32v307vct6芯片与电机控制器对应的电机控制操作系统进行对接，从而实现所述ch32v307vct6芯片与所述电机控制操作系统的数据交互通信。
13.在其中一实施例中，在所述步骤s2中，利用所述risc-v内核芯片获取无刷直流电机的工作数据，将所述工作数据上传到不同电机运作功能程序具体包括：
14.利用所述risc-v内核芯片获取无刷直流电机的霍尔传感器采集的霍尔信号数据，获取无刷直流电机的电流/电压检测和保护电路采集的电机工作电流数据与电机工作电压数据，获取无刷电机的转把转动数据；
15.将所述霍尔信号数据，所述电机工作电流数据与所述电机工作电压数据，所述转把转速数据分别上传到所述电机控制操作系统的电机换相程序，过流/欠压保护程序，转把调速程序。
16.在其中一实施例中，在所述步骤s2中，通过所述电机运作功能程序对所述工作数据进行分析处理，得到相应的电机工作状态分析结果具体包括：
17.通过所述电机换相程序，所述过流/欠压保护程序，所述转把调速程序分别对所述霍尔信号数据，所述电机工作电流数据与所述电机工作电压数据，所述转把转动数据进行分析处理，得到无刷直流电机的电机转子位置状态信息，电机工作电流/工作电压状态信息，电机转把转动状态信息。
18.在其中一实施例中，在所述步骤s2中，通过所述电机换相程序，所述过流/欠压保护程序分别对所述霍尔信号数据，所述电机工作电流数据与所述电机工作电压数据进行分析处理，得到无刷直流电机的电机转子位置状态信息，电机工作电流/工作电压状态信息具体包括：
19.通过所述电机换相程序，对所述霍尔信号数据进行分析处理，得到无刷直流电机的电机转子实时所在位置；
20.通过所述过流/欠压保护程序，对所述电机工作电流数据与所述电机工作电压数据进行分析处理，得到无刷直流电机的实时工作电流值和实时工作电压值。
21.在其中一实施例中，在所述步骤s2中，通过所述转把调速程序对所述转把转动数据进行分析处理，得到无刷直流电机的电机转把转动状态信息具体包括：
22.通过所述转把调速程序从所述转把转动数据中提取得到转把在转动过程中向外输出的电压数据；对所述电压数据进行转换后，得到转把的实时转速。
23.在其中一实施例中，在所述步骤s3中，根据所述电机工作状态分析结果，向无刷直流电机发送相应的控制指令，调整无刷直流电机的工作状态具体包括：
24.根据所述无刷直流电机的电机转子实时所在位置，判断电子转子当前是否转动到达换相位置；若是，则通过所述risc-v内核芯片向无刷直流电机发送换相控制指令，指示所述无刷直流电机进行换相操作；
25.根据所述无刷直流电机的实时工作电流值，判断所述无刷直流电机当前是否处于过流状态；若是，则通过所述risc-v内核芯片向无刷直流电机发送停止指令，指示所述无刷直流电机停止工作；
26.根据所述无刷直流电机的实时工作电压值，判断所述无刷直流电机当前是否处于欠压状态；若是，则通过所述risc-v内核芯片向无刷直流电机发送停止指令，指示所述无刷直流电机停止工作。
27.在其中一实施例中，在所述步骤s3中，当所述无刷直流电机当前处于过流状态或者所述无刷直流电机当前处于欠压状态，并且指示所述无刷直流电机停止工作后，还包括：
28.指示转把松开后，再指示所述无刷直流电机重新启动。
29.在其中一实施例中，在所述步骤s3中，根据所述电机工作状态分析结果，向无刷直流电机发送相应的控制指令，调整无刷直流电机的工作状态具体包括：
30.根据所述转把的实时转速，判断所述实时转速是否处于预设转速范围内；若所述实时转速不处于预设转速范围内，则对通过所述risc-v内核芯片向无刷直流电机的转把发送转速调整指令，指示转把增大或减小转速。
31.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
32.本技术提供的基于risc-v的无刷直流电机控制方法，其将risc-v内核芯片接入到无刷直流电机的电机控制器中，并利用risc-v内核芯片与电机控制器对应的电机控制系统进行对接；再利用risc-v内核芯片获取无刷直流电机的工作数据，将工作数据上传到不同电机运作功能程序；通过电机运作功能程序对所述工作数据进行分析处理，得到相应的电机工作状态分析结果；最后根据电机工作状态分析结果，向无刷直流电机发送相应的控制指令，调整无刷直流电机的工作状态；上述控制方法通过将risc-v内核芯片接入到无刷直流电机的电机控制器中，利用risc-v内核芯片可进行操作系统的移植，便于对无刷直流电机进行不同功能程序的运行，提高无刷直流电机对不同功能程序的兼容性，保证对无刷直流电机的控制稳定性和可靠性。
【附图说明】
33.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：
34.图1是本技术提供的基于risc-v的无刷直流电机控制方法的流程示意图。
【具体实施方式】
35.为使本技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图，对本技术的具体实施方式做详细的说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本技术，而非对本技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本技术相关的部分而非全部结构。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
36.本技术中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
37.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和
隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
38.请参阅图1所示，本技术一实施例提供的基于risc-v的无刷直流电机控制方法包括如下步骤：
39.步骤s1，将risc-v内核芯片接入到无刷直流电机的电机控制器中，并利用risc-v内核芯片与电机控制器对应的电机控制系统进行对接；
40.步骤s2，利用risc-v内核芯片获取无刷直流电机的工作数据，将工作数据上传到不同电机运作功能程序；通过电机运作功能程序对工作数据进行分析处理，得到相应的电机工作状态分析结果；
41.步骤s3，根据电机工作状态分析结果，向无刷直流电机发送相应的控制指令，调整无刷直流电机的工作状态。
42.上述控制方法通过risc-v内核芯片接入到无刷直流电机的电机控制器中，利用risc-v内核芯片可进行操作系统的移植，这样使risc-v内核芯片兼容不同的电机运作功能程序，便于在无刷直流电机运行过程中实时检测无刷直流电机的工作状态，从而有针对性地调整电机发送相应的控制指令，保证无刷直流电机的正常稳定工作。
43.可选地，在步骤s1中，将risc-v内核芯片接入到无刷直流电机的电机控制器中具体包括：
44.将ch32v307vct6芯片接入到无刷直流电机的电机控制器中，并使ch32v307vct6芯片与电机控制器的霍尔传感器、电流/电压检测和保护电路、转把连接。
45.利用ch32v307vct6芯片作为risc-v内核芯片接入到无刷直流电机中，通过ch32v307vct6芯片从霍尔传感器、电流/电压检测和保护电路和转把中获取相应的工作数据，作为后续调整无刷直流电机的依据。
46.可选地，在步骤s1中，利用risc-v内核芯片与电机控制器对应的电机控制系统进行对接具体包括：
47.利用ch32v307vct6芯片与电机控制器对应的电机控制操作系统进行对接，从而实现ch32v307vct6芯片与电机控制操作系统的数据交互通信。
48.利用ch32v307vct6芯片与电机控制器对应的电机控制操作系统进行对接，这样能够将芯片获取得到的工作数据及时上传到电机控制操作系统中进行准确的分析处理。
49.可选地，在步骤s2中，利用risc-v内核芯片获取无刷直流电机的工作数据，将工作数据上传到不同电机运作功能程序具体包括：
50.利用risc-v内核芯片获取无刷直流电机的霍尔传感器采集的霍尔信号数据，获取无刷直流电机的电流/电压检测和保护电路采集的电机工作电流数据与电机工作电压数据，获取无刷电机的转把转动数据；
51.将霍尔信号数据，电机工作电流数据与电机工作电压数据，转把转速数据分别上传到电机控制操作系统的电机换相程序，过流/欠压保护程序，转把调速程序。
52.risc-v内核芯片分别获取无刷直流电机的霍尔传感器采集的霍尔信号数据，电流/电压检测和保护电路采集的电机工作电流数据与电机工作电压数据，以及无刷电机的转把转动数据，这样能够从电机换相、供电电流/供电电压、转把转动等不同方面进行调整控制。
53.可选地，在步骤s2中，通过电机运作功能程序对工作数据进行分析处理，得到相应
的电机工作状态分析结果具体包括：
54.通过电机换相程序，过流/欠压保护程序，转把调速程序分别对霍尔信号数据，电机工作电流数据与电机工作电压数据，转把转动数据进行分析处理，得到无刷直流电机的电机转子位置状态信息，电机工作电流/工作电压状态信息，电机转把转动状态信息。
55.利用电机换相程序，过流/欠压保护程序，转把调速程序对不同工作数据进行分析处理，能够对无刷直流电机的电机转子，工作电流/工作电压，电机转把等不同方面进行实时准确的分析。
56.可选地，在步骤s2中，通过电机换相程序，过流/欠压保护程序分别对霍尔信号数据，电机工作电流数据与电机工作电压数据进行分析处理，得到无刷直流电机的电机转子位置状态信息，电机工作电流/工作电压状态信息具体包括：
57.通过电机换相程序，对霍尔信号数据进行分析处理，得到无刷直流电机的电机转子实时所在位置；
58.通过过流/欠压保护程序，对电机工作电流数据与电机工作电压数据进行分析处理，得到无刷直流电机的实时工作电流值和实时工作电压值。
59.霍尔信号数据与无刷直流电机的电子转子转动位置相关，利用电机换相程序对霍尔信号数据进行分析，准确得到电机转子实时所在位置，以此确定是否需要进行电机环形。此外，利用过流/欠压保护程序，对电机工作电流数据与电机工作电压数据进行分析处理，能够及时全面确定无刷直流电机的工作电流和工作电压状态。
60.可选地，在步骤s2中，通过转把调速程序对转把转动数据进行分析处理，得到无刷直流电机的电机转把转动状态信息具体包括：
61.通过转把调速程序从转把转动数据中提取得到转把在转动过程中向外输出的电压数据；对电压数据进行转换后，得到转把的实时转速。
62.无刷直流电机的转把在转动过程中会同步向外输出电压，输出的电压大小与转把的转动速度成正相关关系，利用转把调速程序对输出的电压数据进行转换，能够准确确定转把的实时转速。
63.可选地，在步骤s3中，根据电机工作状态分析结果，向无刷直流电机发送相应的控制指令，调整无刷直流电机的工作状态具体包括：
64.根据无刷直流电机的电机转子实时所在位置，判断电子转子当前是否转动到达换相位置；若是，则通过risc-v内核芯片向无刷直流电机发送换相控制指令，指示无刷直流电机进行换相操作；
65.根据无刷直流电机的实时工作电流值，判断无刷直流电机当前是否处于过流状态；若是，则通过risc-v内核芯片向无刷直流电机发送停止指令，指示无刷直流电机停止工作；
66.根据无刷直流电机的实时工作电压值，判断无刷直流电机当前是否处于欠压状态；若是，则通过risc-v内核芯片向无刷直流电机发送停止指令，指示无刷直流电机停止工作。
67.根据无刷直流电机的实时工作电流值和实时工作电压值，判断无刷直流电机是否处于过流状态和欠压状态，并适应性地通过risc-v内核芯片向无刷直流电机发送停止指令，指示无刷直流电机停止工作，避免无刷直流电机发生损坏。
68.可选地，在步骤s3中，当无刷直流电机当前处于过流状态或者无刷直流电机当前处于欠压状态，并且指示无刷直流电机停止工作后，还包括：
69.指示转把松开后，再指示无刷直流电机重新启动。
70.当无刷直流电机当前处于过流状态或者无刷直流电机当前处于欠压状态，指示无刷直流电机停止工作后，再指示转把松开以及指示无刷直流电机重新启动，这样能够保证无刷直流电机的正常再次重新工作。
71.可选地，在步骤s3中，根据电机工作状态分析结果，向无刷直流电机发送相应的控制指令，调整无刷直流电机的工作状态具体包括：
72.根据转把的实时转速，判断实时转速是否处于预设转速范围内；若实时转速不处于预设转速范围内，则对通过risc-v内核芯片向无刷直流电机的转把发送转速调整指令，指示转把增大或减小转速。
73.根据转把的实时转速，判断实时转速是否处于预设转速范围内，从而避免转把的转速过低或过高而影响无刷直流电机的正常工作。具体地，当转把的转速过低或过高，则相应地增大或减小转把的转速，这样能够维持无刷直流电机的正常稳定工作。
74.上述仅为本发明的一个具体实施方式，其它基于本发明构思的前提下做出的任何改进都视为本发明的保护范围。