一种马达的控制方法、控制系统以及电子设备与流程

本技术涉及终端，尤其涉及一种马达的控制方法、控制系统以及电子设备。

背景技术：

1、随着电子技术的发展，电子设备如手机上均会配备摄像头模组，一般的，镜头模组通过摄像头模组，实现手机的拍照、录像等功能。一般的，摄像头模组中都设置音圈马达(voil coil motor，vcm)，音圈马达是一种将电能转换为机械能的装置，应用于摄像头模组中，通过控制器和马达驱动，可以实现摄像头模组自动对焦、光学防抖等功能。

2、当前，马达控制系统包括：控制器、马达驱动、马达，控制器提前设定参数后(控制器的参数设定后不再改变)，投入到马达控制系统使用，使得马达控制系统的输出可以满足需求。

3、但是随着用户的使用，马达会产生老化，保持出厂的控制器参数，会使马达输出无法达到指标需求，对用户正常使用手机带来影响，例如导致摄像头模组无法正常对焦等。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本技术提供了一种马达的控制系统、控制方法以及电子设备，减少马达老化对用户正常使用带来的影响。

2、为达到上述目的，本技术采用如下技术方案：

3、第一方面，提供了一种马达的控制方法，方法包括：预先设定初始控制器参数；基于初始控制器参数，设定初始参考模型；比较实际马达输出与参考模型输出的偏差是否小于预设值；若否，则获取当前马达状态下的最优控制器参数；利用最优控制器参数，更新控制器，以便于马达的输出满足预设需求。本技术提供的马达的控制方法，通过检测实际马达输出和参考模型输出的偏差，来检测马达的输出性能，当识别到马达的输出性能下降时，自动调节控制器的参数，保证了马达的输出满足需求，进一步保障了马达的控制系统的稳定性。

4、在一些可能实现的方式中，根据实际马达输出与参考模型输出的偏差，获得当前的马达模型；基于马达模型，整定出当前马达状态下的最优控制器参数。根据偏差获得马达模型，以方便获得当前马达状态下的最优控制器参数。

5、在一些可能实现的方式中，基于马达模型，使用临界比例带法，计算出控制器参数的初值；基于初值，使用最优化算法迭代控制器参数；当所述控制器参数满足阶跃响应的指标，则将满足所述阶跃响应的指标的控制器参数作为最优控制器参数。使用临界比例带法，方便计算最优控制器参数，并且准确度高，进一步保障了马达输出的稳定性。

6、在一些可能实现的方式中，控制器的种类可以是pid控制器，pid控制器的控制器参数为kp、ki、kd。设置ki的值为0，kd的值为0；在马达模型的基础上，增大kp，直到所述马达模型的输出达到临界稳定；将马达模型的输出达到临界稳定的kp的值作为临界增益，并记录所述临界增益下所述马达模型的输出振荡周期作为临界振荡周期；基于所述临界增益和所述临界震荡周期，获取控制器参数的初值。

7、在一些可能实现的方式中，最优化算法可以是最小似然估计、梯度下降法以及盆地跳跃法。最优化算法可以采用上述类型之一，也可以采用多种相结合。

8、在一些可能实现的方式中，阶跃响应的指标可以是阶跃响应的上升时间、阶跃响应的过冲量以及阶跃响应的稳定时长。

9、在一些可能实现的方式中，根据最优控制器参数和马达模型，对初始参考模型进行更新。实现了对马达状态的持续监控，减少对马达状态的误判，提高了马达状态检测的准确性，进一步保障了马达输出的稳定性。

10、在一些可能实现的方式中，发送整定完成信号，以便接收到整定完成信号后，持续对实际马达输出与参考模型输出的偏差进行监测。为了实现更新控制器参数后的马达的输出状态的持续监控。

11、在一些可能实现的方式中，若实际马达输出与所述参考模型输出的偏差小于预设值时，则继续进行马达的闭环控制。马达输出可以满足需求时，不进行控制器参数的更新，避免了资源的浪费。

12、第二方面，本技术实施例提供了一种马达的控制系统，该系统包括控制器、马达驱动、马达、传感器、参考模型、马达监测器以及自适应机构。其中，控制器是用于根据输入，输出控制量给马达驱动；其中，马达驱动是用于根据控制量，输出符合马达需求的电流信号；其中，马达是用于根据电流信号进行输出；其中，传感器是用于测定马达输出的；其中，参考模型是用于根据输入，输出初始状态下的马达输出的；其中，马达监测器是用于检测马达输出和参考模型输出的偏差是否小于预设值，若否，则将所述偏差发送给自适应机构的；其中，自适应机构是用于当马达监测器检测到马达输出和参考模型输出大于预设值时，获取当前马达状态下的最优控制器参数，并利用最优控制器参数，更新控制器的。本技术提供的马达的控制系统，通过检测实际马达输出和参考模型输出的偏差，来检测马达的输出性能，当识别到马达的输出性能下降时，自动调节控制器的参数，保证了马达的输出满足需求，进一步保障了马达的控制系统的稳定性。

13、在一些可能实现的方式中，自适应机构，具体用于：根据偏差，获得当前的马达模型；基于马达模型，整定出当前马达状态下的最优控制器参数。根据偏差获得马达模型，以方便获得当前马达状态下的最优控制器参数。

14、在一些可能实现的方式中，自适应机构，具体用于：基于马达模型，使用临界比例带法，计算出控制器参数的初值；基于初值，使用最优化算法迭代控制器参数；当所述控制器参数满足阶跃响应的指标，则将满足所述阶跃响应的指标的控制器参数作为最优控制器参数。使用临界比例带法，方便计算最优控制器参数，并且准确度高，进一步保障了马达输出的稳定性。

15、在一些可能实现的方式中，控制器为pid控制器；pid控制器参数包括：kp、ki以及kd；自适应机构设置ki的值为0，kd的值为0，基于马达模型，增大kp，直到马达模型的输出达到临界稳定；将马达模型的输出达到临界稳定的kp的值作为临界增益，并记录所述临界增益下所述马达模型的输出振荡周期作为临界振荡周期，根据临界增益和临界振荡周期，获取控制器参数的初值。

16、在一些可能实现的方式中，自适应机构，还用于：根据最优控制器参数和马达模型，对初始参考模型进行更新。实现了对马达状态的持续监控，减少对马达状态的误判，提高了马达状态检测的准确性，进一步保障了马达输出的稳定性。

17、在一些可能实现的方式中，自适应机构，还用于：在将最优控制器参数更新到所述控制器之后，发送整定完成信号给马达监测器，马达监测器接收到整定完成信号后，持续对实际马达输出与参考模型输出的偏差进行监测。有利于实现马达状态的持续检测。

18、在一些可能实现的方式中，马达监测器还用于当马达监测器检测到马达的输出和参考模型的输出的偏差小于预设值时，则不启动自适应机构，以便所述马达继续进行闭环控制。马达输出可以满足需求时，不进行控制器参数的更新，避免了资源的浪费。

19、第三方面，本技术提供了一种电子设备，该电子设备包括加速度传感器、处理器和存储器；加速度传感器用于获取电子设备的加速度；存储器存储计算机执行指令；处理器执行存储器存储的计算机执行指令，使得处理器执行上述第一方面的方法。

20、第四方面，本技术提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机程序或指令，当计算机程序或指令被运行时，实现上述第一方面的方法。

21、第五方面，本技术提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序或指令，计算机程序或指令被处理器执行时，实现上述第一方面的方法。

22、应当理解的是，本技术中对技术特征、技术方案、有益效果或类似语言的描述并不是暗示在任意的单个实施例中可以实现所有的特点和优点。相反，可以理解的是对于特征或有益效果的描述意味着在至少一个实施例中包括特定的技术特征、技术方案或有益效果。因此，本说明书中对于技术特征、技术方案或有益效果的描述并不一定是指相同的实施例。进而，还可以任何适当的方式组合本实施例中所描述的技术特征、技术方案和有益效果。本领域技术人员将会理解，无需特定实施例的一个或多个特定的技术特征、技术方案或有益效果即可实现实施例。在其他实施例中，还可在没有体现所有实施例的特定实施例中识别出额外的技术特征和有益效果。