本發(fā)明涉及船舶控制，具體涉及一種腳踏控制方法、存儲介質(zhì)及裝置。

背景技術(shù)：

1、船用推進(jìn)器，又稱舷外機(jī)，廣泛應(yīng)用于中小型船只的推進(jìn)驅(qū)動中。傳統(tǒng)的舷外機(jī)通過操作者轉(zhuǎn)動手柄，帶動主桿轉(zhuǎn)動，從而調(diào)節(jié)主桿下端的推進(jìn)器的方向，實(shí)現(xiàn)船只航向的控制。為了改善漁民或者釣魚愛好者的使用體驗(yàn)，解放操作者的雙手，市面上部分舷外機(jī)通過踩踏腳踏踏板來控制轉(zhuǎn)向電機(jī)或者轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，調(diào)節(jié)航向?，F(xiàn)有市面上的腳踏控制系統(tǒng)，往往采用電子按鍵或者機(jī)械踏板，只能向腳踏踏板提供固定的不可調(diào)節(jié)的阻力反饋，不便于操作者執(zhí)行精確的角度調(diào)節(jié)。且當(dāng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)達(dá)到最大行程或者受到較大的外部阻力時(shí)，不會通過腳踏踏板對操作者進(jìn)行反饋，容易造成轉(zhuǎn)向機(jī)械結(jié)構(gòu)的損壞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種腳踏控制方法，能夠提高腳踏控制系統(tǒng)的控制精度，便于通過腳踏實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的精確控制，并可以避免轉(zhuǎn)向機(jī)械結(jié)構(gòu)的損壞。

2、為解決上述問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：一種腳踏控制方法，包括如下步驟：

3、獲取踏板的轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)角度；

4、根據(jù)踏板的轉(zhuǎn)速計(jì)算踏板電機(jī)的踏板力矩，根據(jù)踏板力矩對踏板電機(jī)進(jìn)行有感foc控制；

5、根據(jù)踏板的旋轉(zhuǎn)角度與設(shè)備電機(jī)的輸出量之間的映射關(guān)系計(jì)算設(shè)備電機(jī)的期望輸出量；

6、根據(jù)設(shè)備電機(jī)當(dāng)前輸出量與期望輸出量之間的差值計(jì)算設(shè)備電機(jī)的輸出力矩；

7、根據(jù)設(shè)備電機(jī)的輸出力矩對設(shè)備電機(jī)進(jìn)行有感foc控制，當(dāng)設(shè)備電機(jī)的輸出力矩超過其設(shè)定的最大輸出力矩時(shí)，控制踏板電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)。

8、相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果在于：通過獲取踏板的轉(zhuǎn)速，根據(jù)轉(zhuǎn)速計(jì)算踏板電機(jī)的踏板力矩，并根據(jù)踏板力矩對踏板電機(jī)進(jìn)行有感foc控制，使踏板電機(jī)能根據(jù)轉(zhuǎn)速反饋不同大小的阻力，便于操作人員通過對踏板進(jìn)行更加精確的控制。并且在當(dāng)設(shè)備電機(jī)的輸出力矩超過其最大能承受的力矩時(shí)，通過驅(qū)動踏板電機(jī)反向轉(zhuǎn)動，以避免操作者繼續(xù)通過腳踏電機(jī)增加設(shè)備電機(jī)的輸出力矩，造成設(shè)備電機(jī)驅(qū)動的機(jī)械結(jié)構(gòu)的損壞。

9、上述的腳踏控制方法，所述根據(jù)踏板的轉(zhuǎn)速計(jì)算踏板電機(jī)的踏板力矩，根據(jù)踏板力矩對踏板電機(jī)進(jìn)行有感foc控制的步驟中，踏板力矩的計(jì)算公式如下：

10、e1＝n1(a11-a12)/(t1-t2)

11、其中，e1為踏板力矩，a11為當(dāng)前踏板的角度，a12為上一次調(diào)節(jié)時(shí)間時(shí)踏板的角度，t1為當(dāng)前時(shí)間，t2為上一次調(diào)節(jié)時(shí)間，n1為踏板電機(jī)的力矩輸出倍數(shù)。

12、上述的腳踏控制方法，所述根據(jù)設(shè)備電機(jī)當(dāng)前輸出量與期望輸出量之間的差值計(jì)算設(shè)備電機(jī)的輸出力矩的步驟中，期望輸出量為設(shè)備電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度，設(shè)備電機(jī)的輸出力矩的計(jì)算公式如下：

13、e2＝p2(a21/p1-a22)

14、其中，e2為設(shè)備電機(jī)的輸出力矩，p2為設(shè)備電機(jī)的力矩輸出倍數(shù)，a21為踏板的旋轉(zhuǎn)角度，p1為踏板的旋轉(zhuǎn)角度與設(shè)備電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度之間的倍數(shù)系數(shù)，a22為設(shè)備電機(jī)的當(dāng)前角度。

15、上述的腳踏控制方法，所述根據(jù)設(shè)備電機(jī)的輸出力矩對設(shè)備電機(jī)進(jìn)行有感foc控制，當(dāng)設(shè)備電機(jī)的輸出力矩超過設(shè)定的最大輸出力矩時(shí)，控制踏板電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)的步驟中，在控制踏板電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)時(shí)，將踏板電機(jī)的踏板力矩設(shè)置為設(shè)備電機(jī)的輸出力矩e2。

16、一種存儲介質(zhì)，存儲有程序代碼，所述程序代碼被計(jì)算機(jī)調(diào)用執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述的腳踏控制方法。

17、一種腳踏控制裝置，包括計(jì)算機(jī)及上述的存儲介質(zhì)，所述存儲介質(zhì)與所述計(jì)算機(jī)電性連接。

18、一種腳踏控制系統(tǒng)，包括：踏板；踏板電機(jī)，輸出軸與所述踏板連接；踏板角度傳感器，與所述踏板電機(jī)的輸出軸連接踏板控制裝置，與所述踏板電機(jī)及所述踏板角度傳感器電性連接，包括第一獲取模塊、踏板力矩計(jì)算模塊和第一foc控制模塊，所述第一獲取模塊用于獲取踏板電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度，所述踏板力矩計(jì)算模塊用于根據(jù)所述踏板電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算其轉(zhuǎn)速，并根據(jù)所述踏板電機(jī)的轉(zhuǎn)速計(jì)算踏板力矩，所述第一foc控制模塊用于根據(jù)所述踏板力矩對所述踏板電機(jī)進(jìn)行有感foc控制；設(shè)備電機(jī)，輸出軸與要驅(qū)動的負(fù)載連接；設(shè)備角度傳感器，與所述設(shè)備電機(jī)的輸出軸連接；設(shè)備控制裝置，與所述設(shè)備電機(jī)及所述設(shè)備角度傳感器電性連接，與所述踏板控制裝置通訊連接，包括第二獲取模塊、輸出力矩計(jì)算模塊、第二foc控制模塊和過載反饋模塊，所述第二獲取模塊用于獲取所述踏板電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度及所述設(shè)備電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度，所述輸出力矩計(jì)算模塊用于根據(jù)所述踏板電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算所述設(shè)備電機(jī)的期望輸出量，并根據(jù)所述期望輸出量和所述設(shè)備電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算所述設(shè)備電機(jī)的輸出力矩，所述第二foc控制模塊用于根據(jù)所述輸出力矩對所述設(shè)備電機(jī)進(jìn)行有感foc控制，所述過載反饋模塊用于在當(dāng)所述輸出力矩超過其設(shè)定的最大輸出力矩時(shí)，將過載信息反饋至所述踏板控制裝置，使所述踏板控制裝置控制所述踏板電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)。

19、上述的腳踏控制系統(tǒng)，所述踏板力矩計(jì)算模塊通過如下公式計(jì)算所述踏板力矩：

20、e1＝n1(a11-a12)/(t1-t2)

21、其中，e1為踏板力矩，a11為當(dāng)前踏板的角度，a12為上一次調(diào)節(jié)時(shí)間時(shí)踏板的角度，t1為當(dāng)前時(shí)間，t2為上一次調(diào)節(jié)時(shí)間，n1為踏板電機(jī)的力矩輸出倍數(shù)。

22、上述的腳踏控制系統(tǒng)，所述輸出力矩計(jì)算模塊通過如下公式計(jì)算所述設(shè)備電機(jī)的輸出力矩：

23、e2＝p2(a21/p1-a22)

24、其中，e2為設(shè)備電機(jī)的輸出力矩，p2為設(shè)備電機(jī)的力矩輸出倍數(shù)，a21為踏板的旋轉(zhuǎn)角度，p1為踏板的旋轉(zhuǎn)角度與設(shè)備電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度之間的倍數(shù)系數(shù)，a22為設(shè)備電機(jī)的當(dāng)前角度。

25、上述的腳踏控制系統(tǒng)，當(dāng)所述輸出力矩超過其設(shè)定的最大輸出力矩時(shí)，所述過載反饋模塊將所述輸出力矩反饋至所述踏板控制裝置，使所述踏板控制裝置以所述輸出力矩控制所述踏板電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)。

26、下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

技術(shù)特征：

1.一種腳踏控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腳踏控制方法，其特征在于，所述根據(jù)踏板的轉(zhuǎn)速計(jì)算踏板電機(jī)的踏板力矩，根據(jù)踏板力矩對踏板電機(jī)進(jìn)行有感foc控制的步驟中，踏板力矩的計(jì)算公式如下：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的踏板控制方法，其特征在于，所述根據(jù)設(shè)備電機(jī)當(dāng)前輸出量與期望輸出量之間的差值計(jì)算設(shè)備電機(jī)的輸出力矩的步驟中，期望輸出量為設(shè)備電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度，設(shè)備電機(jī)的輸出力矩的計(jì)算公式如下：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述腳踏控制方法，其特征在于，所述根據(jù)設(shè)備電機(jī)的輸出力矩對設(shè)備電機(jī)進(jìn)行有感foc控制，當(dāng)設(shè)備電機(jī)的輸出力矩超過設(shè)定的最大輸出力矩時(shí)，控制踏板電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)的步驟中，在控制踏板電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)時(shí)，將踏板電機(jī)的踏板力矩設(shè)置為設(shè)備電機(jī)的輸出力矩e2。

5.一種存儲介質(zhì)，存儲有程序代碼，其特征在于，所述程序代碼被計(jì)算機(jī)調(diào)用執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的腳踏控制方法。

6.一種腳踏控制裝置，其特征在于，包括計(jì)算機(jī)及根據(jù)權(quán)利要求5所述的存儲介質(zhì)，所述存儲介質(zhì)與所述計(jì)算機(jī)電性連接。

7.一種腳踏控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的腳踏控制系統(tǒng)，其特征在于，所述踏板力矩計(jì)算模塊通過如下公式計(jì)算所述踏板力矩：

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的腳踏控制系統(tǒng)，其特征在于，所述輸出力矩計(jì)算模塊通過如下公式計(jì)算所述設(shè)備電機(jī)的輸出力矩：

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的腳踏控制系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述輸出力矩超過其設(shè)定的最大輸出力矩時(shí)，所述過載反饋模塊將所述輸出力矩反饋至所述踏板控制裝置，使所述踏板控制裝置以所述輸出力矩控制所述踏板電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及船舶控制技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種腳踏控制方法、存儲介質(zhì)及裝置，其中方法包括如下步驟：獲取踏板的轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)角度；根據(jù)踏板的轉(zhuǎn)速計(jì)算踏板電機(jī)的踏板力矩，根據(jù)踏板力矩對踏板電機(jī)進(jìn)行有感FOC控制；根據(jù)踏板的旋轉(zhuǎn)角度與設(shè)備電機(jī)的輸出量之間的映射關(guān)系計(jì)算設(shè)備電機(jī)的期望輸出量；根據(jù)設(shè)備電機(jī)當(dāng)前輸出量與期望輸出量之間的差值計(jì)算設(shè)備電機(jī)的輸出力矩；根據(jù)設(shè)備電機(jī)的輸出力矩對設(shè)備電機(jī)進(jìn)行有感FOC控制，當(dāng)設(shè)備電機(jī)的輸出力矩超過其設(shè)定的最大輸出力矩時(shí)，控制踏板電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)。使用該腳踏控制方法，可以通過踏板電機(jī)使踏板產(chǎn)生適應(yīng)轉(zhuǎn)速變化的阻力，提高操作者對踏板的控制精度，并在過載時(shí)反向驅(qū)動踏板電機(jī)反饋，避免機(jī)械結(jié)構(gòu)損壞。

技術(shù)研發(fā)人員：陳琦威
受保護(hù)的技術(shù)使用者：珠海市安騰創(chuàng)新科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6