一种电动机设备及电动机控制方法、控制器与流程

本申请涉及电机控制技术领域，特别是涉及一种电动机设备及电动机控制方法、控制器。

背景技术：

直流电动机是将直流电能转换为机械能的设备。常见的电动机为三相电动机。直流电动机设备通常包括控制器、驱动电路、电动机等。电动机的内部结构体包括转子结构和定子结构。作为一个例子，图1提供了电动机转子磁铁与定子绕组的一种相对位置示意图，其中，转子位于定子的内部，转子与转动轴相连。

在驱动直流电动机转动时，必须考虑在转子的不同位置施加不同的电压，即必须正确控制三相绕组系统的电压相序，以便使定子磁场和转子磁场之间的相角度始终接近90°，从而获得最大的转矩。因此，控制器必须采用一些控制策略来确定转子的位置。

一种常见的无刷直流电机是，生产时在电动机的内部结构体中沿定子结构相隔120°位置上放置3个霍尔感应芯片。该霍尔感应芯片会随着电动机的转动输出3个电平信号。根据这三个电平信号，可以确定转子所处的扇区。控制器可以根据转子所处的扇区，通过驱动电路给电动机施加不同方向的电压，以使电动机中的电流换向。

通常，根据霍尔感应芯片的输出参量能够准确地确定转子所处的扇区。但是，由于这些霍尔感应芯片位于电动机的内部结构体中，例如位于定子槽结构内部，一旦霍尔感应芯片发生故障或损坏，维修电动机设备时则需要耗费很大精力，甚至整个电动机将会报废。因此，上述电动机设备在维护时不够方便。

技术实现要素：

本申请实施例的目的在于提供了一种电动机设备及电动机控制方法、控制器，以提高电动机设备维护时的便利性。具体的技术方案如下。

为了达到上述目的，本申请实施例提供了一种电动机设备，包括：控制器、驱动电路、电动机、与电动机转轴相连的编码盘；所述电动机为直流电动机；

所述编码盘，用于实时向所述控制器发送脉冲信号；

所述控制器，用于实时接收所述编码盘发送的脉冲信号，确定当前接收的脉冲信号的脉冲数量，当接收的脉冲数量达到预设换向脉冲数量时，控制所述驱动电路对输送至所述电动机的电流进行换向；其中，所述预设换向脉冲数量为与预设换向角度对应的脉冲数量。

可选的，所述控制器，具体用于根据当前接收的脉冲信号的脉冲数量，确定所述电动机转轴的转动角度，当所述电动机转轴的转动角度达到预设换向角度时，控制所述驱动电路对输送至所述电动机的电流进行换向。

可选的，所述控制器，还用于在实时接收所述编码盘发送的脉冲信号之前，控制所述驱动电路向所述电动机输送用于调整电动机的转子位置的电流，以调整所述转子的位置；当检测到所述转子位于预设初始位置时，控制所述驱动电路向所述电动机输送与所述预设初始位置对应的用于驱动电动机正常工作的电流。

可选的，所述控制器，具体用于根据脉冲宽度调制pwm控制方法，控制所述驱动电路对输送至所述电动机的电流进行换向；或者，

所述控制器，具体用于根据空间矢量脉冲宽度调制svpwm控制方法，控制所述驱动电路对输送至所述电动机的电流进行换向。

可选的，所述控制器还包括正交计数器；所述编码盘发送的脉冲信号为两个正交脉冲信号；

所述正交计数器，用于实时接收所述编码盘发送的两个正交脉冲信号，并确定所述两个正交脉冲信号的脉冲数量，作为当前接收的脉冲信号的脉冲数量。

可选的，所述电动机转轴还用于驱动闸机设备中的拦挡部件转轴转动，所述控制器还包括圈数计数器；

所述正交计数器，还用于在确定的脉冲数量达到预设的脉冲数量阈值时向所述圈数计数器发送计数指令，所述脉冲数量阈值为所述编码盘转动一圈时输出的脉冲数量；

所述圈数计数器，用于接收所述正交计数器发送的计数指令并累计转动圈数；

所述控制器，还用于获取所述圈数计数器累计的转动圈数，根据获取的转动圈数确定所述电动机转轴的转动圈数，当所述电动机转轴的转动圈数达到预设转动圈数时，控制所述驱动电路停止向所述电动机输送电流，以使所述拦挡部件转轴停止转动。

可选的，所述控制器，具体用于获取所述正交计数器在第一时刻确定的第一脉冲数量以及在所述第一时刻的前一时刻确定的第二脉冲数量，获取所述圈数计数器在第一时刻累计的第一转动圈数以及在所述第一时刻的前一时刻累计的第二转动圈数；判断所述第一脉冲数量是否大于所述第二脉冲数量；如果是，则确定所述电动机转轴以第一方向转动，将所述电动机转轴的转动圈数确定为：所述第一时刻的前一时刻确定的电动机转轴的转动圈数与目标差值之和；如果否，则确定所述电动机转轴以第一方向的相反方向转动，将所述电动机转轴的转动圈数确定为：所述第一时刻的前一时刻确定的电动机转轴的转动圈数与所述目标差值之差；其中，所述目标差值为：所述第一转动圈数与所述第二转动圈数之差。

为了达到上述目的，本申请实施例提供了一种电动机控制方法，应用于电动机设备中的控制器，所述电动机设备还包括：驱动电路、电动机、与电动机转轴相连的编码盘；所述电动机为直流电动机；所述方法包括：

实时接收所述编码盘发送的脉冲信号，确定当前接收的脉冲信号的脉冲数量；

当接收的脉冲数量达到预设换向脉冲数量时，控制所述驱动电路对输送至所述电动机的电流进行换向；

其中，所述预设换向脉冲数量为与预设换向角度对应的脉冲数量。

可选的，所述当接收的脉冲数量达到预设换向脉冲数量时，控制所述驱动电路对输送至所述电动机的电流进行换向的步骤，包括：

根据当前接收的脉冲信号的脉冲数量，确定所述电动机转轴的转动角度；

当所述电动机转轴的转动角度达到预设换向角度时，控制所述驱动电路对输送至所述电动机的电流进行换向。

可选的，所述实时接收所述编码盘发送的脉冲信号的步骤之前，所述方法还包括：

控制所述驱动电路向所述电动机输送用于调整电动机的转子位置的电流，以调整所述转子的位置；

当检测到所述转子位于预设初始位置时，控制所述驱动电路向所述电动机输送与所述预设初始位置对应的用于驱动电动机正常工作的电流。

可选的，所述控制所述驱动电路对输送至所述电动机的电流进行换向的步骤，包括：

根据脉冲宽度调制pwm控制方法，控制所述驱动电路对输送至所述电动机的电流进行换向；或者，

根据空间矢量脉冲宽度调制svpwm控制方法，控制所述驱动电路对输送至所述电动机的电流进行换向。

可选的，所述控制器还包括正交计数器；所述编码盘发送的脉冲信号为两个正交脉冲信号；

所述实时接收所述编码盘发送的脉冲信号，确定当前接收的脉冲信号的脉冲数量的步骤，包括：

所述正交计数器实时接收所述编码盘发送的两个正交脉冲信号，并确定所述两个正交脉冲信号的脉冲数量，作为当前接收的脉冲信号的脉冲数量。

可选的，所述电动机转轴还用于驱动闸机设备中的拦挡部件转轴转动，所述控制器还包括圈数计数器；所述正交计数器，还用于在确定的脉冲数量达到预设的脉冲数量阈值时向所述圈数计数器发送计数指令，所述圈数计数器，用于接收所述正交计数器发送的计数指令并累计转动圈数，所述脉冲数量阈值为所述编码盘转动一圈时输出的脉冲数量；

在确定所述两个正交脉冲信号的脉冲数量之后，所述方法还包括：

获取所述圈数计数器累计的转动圈数，根据获取的转动圈数确定所述电动机转轴的转动圈数；

当所述电动机转轴的转动圈数达到预设转动圈数时，控制所述驱动电路停止向所述电动机输送电流，以使所述拦挡部件转轴停止转动。

可选的，所述获取所述圈数计数器累计的转动圈数，根据获取的转动圈数确定所述电动机转轴的转动圈数的步骤，包括：

获取所述正交计数器在第一时刻确定的第一脉冲数量以及在所述第一时刻的前一时刻确定的第二脉冲数量，获取所述圈数计数器在第一时刻累计的第一转动圈数以及在所述第一时刻的前一时刻累计的第二转动圈数；

判断所述第一脉冲数量是否大于所述第二脉冲数量；

如果是，则确定所述电动机转轴以第一方向转动，将所述电动机转轴的转动圈数确定为：所述第一时刻的前一时刻确定的电动机转轴的转动圈数与目标差值之和；所述目标差值为：所述第一转动圈数与所述第二转动圈数之差；

如果否，则确定所述电动机转轴以第一方向的相反方向转动，将所述电动机转轴的转动圈数确定为：所述第一时刻的前一时刻确定的电动机转轴的转动圈数与所述目标差值之差。

为了达到上述目的，本申请实施例提供了一种电动机设备中的控制器，所述电动机设备还包括：驱动电路、电动机、与电动机转轴相连的编码盘；所述电动机为直流电动机；所述控制器包括：处理器和存储器；

所述处理器，用于实时接收所述编码盘发送的脉冲信号，确定当前接收的脉冲信号的脉冲数量；当接收的脉冲数量达到预设换向脉冲数量时，控制所述驱动电路对输送至所述电动机的电流进行换向；

其中，所述预设换向脉冲数量为与预设换向角度对应的脉冲数量。

可选的，所述处理器，具体用于根据当前接收的脉冲信号的脉冲数量，确定所述电动机转轴的转动角度；当所述电动机转轴的转动角度达到预设换向角度时，控制所述驱动电路对输送至所述电动机的电流进行换向。

可选的，所述处理器，还用于在实时接收所述编码盘发送的脉冲信号之前，控制所述驱动电路向所述电动机输送用于调整电动机的转子位置的电流，以调整所述转子的位置；当检测到所述转子位于预设初始位置时，控制所述驱动电路向所述电动机输送与所述预设初始位置对应的用于驱动电动机正常工作的电流。

可选的，所述处理器，具体用于根据脉冲宽度调制pwm控制方法，控制所述驱动电路对输送至所述电动机的电流进行换向；或者，

所述处理器，具体用于根据空间矢量脉冲宽度调制svpwm控制方法，控制所述驱动电路对输送至所述电动机的电流进行换向。

可选的，所述控制器还包括正交计数器；所述编码盘发送的脉冲信号为两个正交脉冲信号；

所述正交计数器，用于实时接收所述编码盘发送的两个正交脉冲信号，并确定所述两个正交脉冲信号的脉冲数量，作为当前接收的脉冲信号的脉冲数量。

可选的，所述电动机转轴还用于驱动闸机设备中的拦挡部件转轴转动，所述控制器还包括圈数计数器；所述正交计数器，还用于在确定的脉冲数量达到预设的脉冲数量阈值时向所述圈数计数器发送计数指令，所述圈数计数器，用于接收所述正交计数器发送的计数指令并累计转动圈数，所述脉冲数量阈值为所述编码盘转动一圈时输出的脉冲数量；

所述处理器，还用于在所述正交计数器确定所述两个正交脉冲信号的脉冲数量之后，获取所述圈数计数器累计的转动圈数，根据获取的转动圈数确定所述电动机转轴的转动圈数；当所述电动机转轴的转动圈数达到预设转动圈数时，控制所述驱动电路停止向所述电动机输送电流，以使所述拦挡部件转轴停止转动。

可选的，所述处理器，具体用于获取所述正交计数器在第一时刻确定的第一脉冲数量以及在所述第一时刻的前一时刻确定的第二脉冲数量，获取所述圈数计数器在第一时刻累计的第一转动圈数以及在所述第一时刻的前一时刻累计的第二转动圈数；判断所述第一脉冲数量是否大于所述第二脉冲数量；如果是，则确定所述电动机转轴以第一方向转动，将所述电动机转轴的转动圈数确定为：所述第一时刻的前一时刻确定的电动机转轴的转动圈数与目标差值之和；所述目标差值为：所述第一转动圈数与所述第二转动圈数之差；如果否，则确定所述电动机转轴以第一方向的相反方向转动，将所述电动机转轴的转动圈数确定为：所述第一时刻的前一时刻确定的电动机转轴的转动圈数与所述目标差值之差。

为了达到上述目的，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本申请实施例提供的电动机控制方法。该方法包括：

实时接收所述编码盘发送的脉冲信号，确定当前接收的脉冲信号的脉冲数量；

当接收的脉冲数量达到预设换向脉冲数量时，控制所述驱动电路对输送至所述电动机的电流进行换向；

其中，所述预设换向脉冲数量为与预设换向角度对应的脉冲数量。

本申请实施例提供的电动机设备及电动机控制方法、控制器，可以实时接收所述编码盘发送的脉冲信号，确定当前接收的脉冲信号的脉冲数量，当接收的脉冲数量达到预设换向脉冲数量时，控制驱动电路对输送至电动机的电流进行换向。其中，预设换向脉冲数量为与预设换向角度对应的脉冲数量。

也就是说，本申请实施例可以确定与电动机转轴相连的编码盘发送的脉冲信号的脉冲数量，当该脉冲数量达到预设换向脉冲数量时，说明电动机转轴的转动角度达到预设换向角度，无需在电动机内部结构体中安装霍尔感应芯片。当编码盘发生故障或损坏时，由于编码盘安装于电动机转轴上，不需要拆开电动机的内部结构体，因此可以很方便地对其进行更换或维修，故而本申请实施例提供的方案能够提高电动机设备维护时的便利性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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。

图1为电动机转子磁铁与定子绕组的一种相对位置示意图；

图2为本申请实施例提供的电动机设备的一种结构示意图；

图3a为三相电动机扇区划分的一种原理示意图；

图3b为三相电动机驱动电路的一种原理示意图；

图3c为转子处于不同扇区时各个绕组中的电流流向示意图；

图4为本申请实施例提供的电动机设备与拦挡部件的连接关系示意图；

图5a为编码盘输出的两列正交脉冲信号的示意图；

图5b为正交计数器和圈数计数器的信号输送原理图；

图5c为位置编码盘正转时正交计数器的计数原理图；

图5d为位置编码盘反转时正交计数器的计数原理图；

图6为正交计数器的内部逻辑示意图；

图7为本申请实施例提供的电动机控制方法的一种流程示意图；

图8为本申请实施例中确定电动机转轴的转动圈数的一种流程示意图；

图9为本申请实施例提供的电动机设备中的控制器的一种结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供了一种电动机设备及电动机控制方法、控制器，能够提高电动机设备维护时的便利性。下面通过具体实施例，对本申请进行详细说明。

图2为本申请实施例提供的电动机设备的一种结构示意图。该电动机设备包括：控制器201、驱动电路202、电动机203、与电动机转轴相连的编码盘204。该电动机203为直流电动机。本申请实施例中所提及的电动机均是指直流电动机。

在本实施例中，直流电动机为将直流电能转换为机械能的设备。电动机的静止部分为定子，定子可以包括铁芯、定子绕组(或永磁铁)等结构；电动机的转动部分为转子，转子可以包括铁芯、转子绕组(或永磁铁)等结构。电动机的转子与电动机转轴固连，两者同步转动。直流电源提供的电流可以输入定子绕组，也可以输入转子绕组。为了描述更清楚，下面所提及的绕组均为直流电源提供的可换向电流所输入的绕组，该绕组可以是定子绕组，也可以是转子绕组。

电动机可以为包含一相绕组的电动机，即一相电动机；也可以为包含三相绕组的电动机，即三相电动机。本申请对电动机绕组的相数不做具体限定。

可以理解的是，电动机转轴在转动一圈的过程中，输送至绕组的电流需要根据转子相对于定子的位置进行变化，转子才能获得持续的转矩。当电动机为一相电动机时，电动机具有一相绕组，在转子转动一圈的过程中，绕组的电流需要改变2次。当电动机为三相电动机时，电动机具有三相绕组，在转子转动一圈的过程中，绕组的电流需要改变6次。由于目前常见的电动机为三相电动机，因此后续的描述中以三相电动机为例详细说明电流换向的过程。

在本实施例中，编码盘安装于电动机转轴上，随着电动机转轴的转动编码盘可以输出脉冲信号。根据精度不同，编码盘旋转一圈会输出几百或几千个脉冲。作为一种可选的实施方式，本实施例的编码盘可以采用光电编码盘或磁感应编码盘。根据零点是否是绝对位置，编码盘还可以分为绝对位置编码盘和相对位置编码盘。本实施例的编码盘可以采用绝对位置编码盘，也可以采用相对位置编码盘。较优的，可以选择相对位置编码盘，该编码盘对安装位置的要求更低。

具体的，编码盘204，用于实时向控制器201发送脉冲信号。

控制器201，用于实时接收编码盘204发送的脉冲信号，确定当前接收的脉冲信号的脉冲数量，当接收的脉冲数量达到预设换向脉冲数量时，控制驱动电路202对输送至电动机203的电流进行换向。其中，预设换向脉冲数量为与预设换向角度对应的脉冲数量。

在本实施例中，控制器中可以包括计数器，计数器实时接收编码盘发送的脉冲信号，并确定当前接收的脉冲信号的脉冲数量。另外，电动机设备还可以包括滤波电路，滤波电路实时接收编码盘发送的脉冲信号，对该脉冲信号进行滤波处理，并将滤波处理后的脉冲信号发送至计数器；计数器确定滤波处理后的脉冲信号的脉冲数量。

在电动机的转子转动的过程中，需要根据转子相对于定子的位置确定何时对输送至电动机的电流进行换向。作为一种实施方式，转子相对于定子的位置可以用扇区来表示。在三相电动机中，转子相对于定子的位置可以包括扇区0、扇区1、扇区2、扇区3、扇区4、扇区5六个扇区。在一圈360度的范围内，每个扇区对应60度的角度范围，参见图3a所示的三相电动机扇区划分原理示意图。

预设换向角度可以理解为每个扇区对应的角度，即当转子转动预设换向角度时，表明转子从一个扇区转动到了另一个扇区，此时需要对输送至电动机的电流进行换向。预设换向角度的大小和数量可以根据电动机绕组的相数确定。在三相电动机中，预设换向角度可以为60度、120度、180度、240度、300度、360度。

由于编码盘与电动机转轴相连，编码盘与电动机同步转动，编码盘转动的角度就是电动机转轴转动的角度，因此，根据控制器接收的脉冲信号的脉冲数量能够确定编码盘的转动角度，即能够确定电动机转轴和转子的转动角度。而预设换向脉冲数量为与预设换向角度对应的脉冲数量，当控制器接收的脉冲数量达到预设换向脉冲数量时，表明转子转动的角度达到预设换向角度，此时可以对输送至电动机的电流进行换向。

预设换向脉冲数量可以是预先确定的。在确定预设换向脉冲数量时，可以根据预设换向角度和编码盘的参数进行确定。例如，编码盘转动一圈输出k个脉冲，当预设换向角度为θ_pr时，可以通过公式m_pr＝θ_pr*k/360确定预设换向脉冲数量m_pr。当控制器采用正交四倍计数模式确定脉冲数量时，上述公式变为：m_pr＝θ_pr*4*k/360。

作为一个例子，当初始时接收的脉冲数量为0，k＝500时，每个预设换向角度对应的预设换向脉冲数量分别为：m0＝60度*500/360＝83.3，m1＝120度*500/360＝166.7，m2＝180度*500/360＝250，m3＝240度*500/360＝333.3，m4＝300度*500/360＝416.7，m5＝360度*500/360＝500。

控制器201可以在接收的脉冲数量达到预设换向脉冲数量时，控制驱动电路202对输送至电动机203的电流进行换向，具体包括：控制器201可以判断接收的脉冲数量是否达到预设换向脉冲数量，如果是，则控制驱动电路202对输送至电动机203的电流进行换向。

在判断接收的脉冲数量是否达到预设换向脉冲数量时，可以由多种方式来实现。第一种方式，当预设换向脉冲数量为从转子转动的初始位置开始的累计脉冲数量时，控制器接收的脉冲数量也采用从转子转动的初始位置开始累计的方式确定。第二种方式，当预设换向脉冲数量为从上一次电流换向开始的累计数量时，控制器接收的脉冲数量也采用从上一次电流换向开始累计的脉冲数量。

例如，当编码盘的k为500时，对于三相电动机，在上述第一种方式中，扇区0、扇区1、扇区2、扇区3、扇区4、扇区5对应的预设换向脉冲数量分别为83.3、166.7、250、333.3、416.7、500。也就是说，从转子转动开始，累计接收到的脉冲数量，当脉冲数量达到83.3时，控制驱动电路对输送至电动机的电流进行第一次换向，当脉冲数量达到166.7时，控制驱动电路对输送至电动机的电流进行第二次换向……当脉冲数量达到500时，控制驱动电路对输送至电动机的电流进行第六次换向。

在上述第二种方式中，扇区0、扇区1、扇区2、扇区3、扇区4、扇区5对应的预设换向脉冲数量均为83.3。也就是说，从转子转动开始，累计接收到的脉冲数量，当脉冲数量达到83.3时，控制驱动电路对输送至电动机的电流进行第一次换向，并将累计的脉冲数量置0，重新开始累计接收的脉冲数量；当累计接收的脉冲数量达到83.3时，控制驱动电路对输送至电动机的电流进行第二次换向，并将累计的脉冲数量置0，重新开始累计接收的脉冲数量……当累计接收的脉冲数量达到83.3时，控制驱动电路对输送至电动机的电流进行第六次换向，并将累计的脉冲数量置0，重新开始累计接收的脉冲数量。

在本实施例中，控制器201控制驱动电路202对输送至电动机203的电流进行换向时，具体可以根据脉冲宽度调制(pulsewidthmodulation，pwm)控制方法，控制驱动电路202对输送至电动机203的电流进行换向。

其中，pwm控制方法通过改变输出方波的占空比来改变等效的输出电压。该控制方法广泛应用于电动机调速和阀门控制，比如电动车调速就是使用这种方式。

为了说明pwm控制方法，这里首先介绍一下三相电动机驱动电路的原理示意图。图3b为三相电动机驱动电路的一种原理示意图。图中vcc为直流电源接入端，gnd为接地端，驱动电路部分包括1～6六个驱动管(驱动管即电路开关)，驱动电路与电动机三相绕组的输出端点a、b、c相连，a、b、c也分别表示三个绕组。图3c为与图3b对应的三相电动机中转子处于不同扇区时各个绕组中的电流流向示意图。

参见图3b和图3c，当转子处于扇区0时，让绕组a电流流入，绕组b电流流出，即控制器控制驱动电路中的驱动管1和驱动管4导通。当转子处于扇区1时，让绕组a电流流入、绕组c电流流出，即控制器控制驱动电路中的驱动管1和6导通；当转子处于扇区2时，让绕组b电流流入、绕组c电流流出，即控制器控制驱动电路中的驱动管3和6导通；当转子处于扇区5时，让绕组c电流流入、绕组b电流流出，即控制器控制驱动电路中的驱动管5和4导通。这种控制方法即为pwm控制方法。

控制器201控制驱动电路202对输送至电动机203的电流进行换向时，也可以根据空间矢量脉冲宽度调制(spacevectorpulsewidthmodulation，svpwm)控制方法，控制驱动电路202对输送至电动机203的电流进行换向。

其中，svpwm控制方法，用八个基本电压矢量合成期望的电压矢量，控制驱动电路功率器件(例如驱动管)的开关状态，并依据电动机磁链和电压的关系，实现对电动机恒磁通变压变频调速。svpwm控制方法，旨在通过对驱动电路的控制，将输送至电动机的三相电流a、b、c看做一个等效的合成电流向量，使输出的电流波形尽可能接近理想的正弦波形，也就是使驱动电路输出一个可以调压调频的三相对称正弦电流。若忽略绕组的电阻压降，当绕组施加理想的正弦电压时，由于电压空间矢量为等幅的旋转矢量，故定子与转子之间的气隙磁通以恒定的角速度旋转，其轨迹为圆形，因此svpwm控制方法能够实现较高的电压利用率。

由上述内容可见，本实施例可以确定与电动机转轴相连的编码盘发送的脉冲信号的脉冲数量，当该脉冲数量达到预设换向脉冲数量时，说明电动机转轴的转动角度达到预设换向角度，无需在电动机内部结构体中安装霍尔感应芯片。当编码盘发生故障或损坏时，由于编码盘安装于电动机转轴上，不需要拆开电动机的内部结构体，因此可以很方便地对其进行更换或维修，故而本申请实施例提供的方案能够提高电动机设备维护时的便利性。

而如果使用霍尔传感器(或称为霍尔感应芯片)检测转子的位置，则由于霍尔传感器需要安装在电动机内部结构体中，一旦霍尔传感器故障或损坏，则需要拆开电动机的内部结构体进行维修，维修非常不方便。或者，整个电动机可能会因为霍尔传感器损坏而报废。而本申请中的电动机设备采用的编码盘如果发生故障，可以方便地进行更换或维修，不会导致整个电动机报废。

另外，由于霍尔传感器是利用霍尔效应检测转子与定子之间的感应磁场，进而输出感应信号的一种传感器，其信号可能会受到外界信号的干扰，导致确定的转子的位置不够准确，使电动机可靠性下降。霍尔传感器输出的信号属于弱电信号(3.3-5v)，高温、高压和湿度较大的环境也会致使霍尔传感器的灵敏度下降。而编码盘的输出信号不易受外界信号干扰，也不易受环境参数的干扰，其信号的可靠性和稳定性都比较高，因此根据编码盘的输出信号对电流进行换向，能够提高可靠性和稳定性。

并且，霍尔传感器安装要求非常高，其位置必须非常准确，否则会使检测到的信号不准确，影响电动机电流的换向。而编码盘的安装要求不高，只要将其安装在电动机转轴上即可，因此本申请中的电动机在生产时也比较简便。

在图2所示实施例的一种实施方式中，控制器201具体可以用于：

根据当前接收的脉冲信号的脉冲数量，确定电动机转轴的转动角度，当电动机转轴的转动角度达到预设换向角度时，控制驱动电路202对输送至电动机203的电流进行换向。

在根据当前接收的脉冲信号的脉冲数量，确定电动机转轴的转动角度时，具体可以根据当前接收的脉冲信号的脉冲数量，以及脉冲数量与转动角度之间的对应关系，确定当前接收的脉冲信号的脉冲数量对应的转动角度，作为电动机转轴的转动角度。

其中，脉冲数量与转动角度之间的对应关系可以为编码盘旋转一圈输出的脉冲数量k与转动角度360度之间的对应关系。具体的，可以根据公式θ＝m*360/k确定电动机转轴的转动角度θ，其中，m为当前接收的脉冲信号的脉冲数量，k为编码盘旋转一圈输出的脉冲数量。

可见，本实施例可以实时地将接收的脉冲信号的脉冲数量转换成转动角度，当转动角度达到预设换向角度时，控制驱动电路对输送至电动机的电流进行换向。本实施例可以实时地确定电动机转轴的转动角度，该转动角度能够反映出转子的位置，进而可以更准确地确定电流换向的时机，提高电流换向准确性。

为了实现电动机的正常转动，在电动机上电后、正常工作之前，可以将电动机的转子拉动至预设初始位置，以便更准确地控制驱动电路向电动机输送电流。

在图2所示实施例的一种实施方式中，控制器201还可以在实时接收编码盘204发送的脉冲信号之前，控制驱动电路202向电动机203输送用于调整电动机203的转子位置的电流，以调整转子的位置；当检测到转子位于预设初始位置时，控制驱动电路向电动机输送与预设初始位置对应的用于驱动电动机正常工作的电流。

预设初始位置可以是扇区0～扇区5中的任意一个扇区位置。输送的用于调整电动机转子位置的电流可以是与预设初始位置对应的电流。例如，结合图3c，当预设初始位置为扇区0时，控制器可以控制驱动电路向电动机输送从绕组a流进、从绕组b流程的电流。

检测转子是否位于预设初始位置，具体可以根据接收的编码盘输出的脉冲信号来判断。具体的，当向电动机输送上述电流之后，转子开始转动，编码盘会随着电动机转轴的转动输出脉冲信号。上述电流会驱动转子逐渐与预设初始位置重合，这个过程是一个迭代过程，迭代过程是一个震荡角度逐渐减小的过程。当检测到编码盘交替输出的正反脉冲信号的脉冲数量小于数量阈值(交替输出的正反脉冲信号能反映出转子左右摆动的角度范围，数量阈值与角度范围对应)时，可以确定检测到转子位于预设初始位置。

当电动机开始正常转动之后，控制器201实时接收编码盘204发送的脉冲信号，确定当前接收的脉冲信号的脉冲数量，当接收的脉冲数量达到预设换向脉冲数量时，控制驱动电路对输送至电动机的电流进行换向。

结合图3c进行说明，设置预设初始位置是扇区5的位置，当初始时拉动转子位于扇区5时，控制器可以控制驱动电路向电动机输送从绕组c流入、从绕组b流出的电流。当电动机开始正常转动之后，控制器实时接收编码盘发送的脉冲信号，确定当前接收的脉冲信号的脉冲数量，当接收的脉冲数量达到预设换向脉冲数量时，说明转子已经位于扇区5的下一个扇区——扇区0，这时可以控制驱动电路向电动机输送从绕组a流入、从绕组b流出的电流。当接收的脉冲数量再次达到预设换向脉冲数量时，说明转子已经位于扇区0的下一个扇区——扇区1，这时可以控制驱动电路向电动机输送从绕组a流入、从绕组c流出的电流。依此类推，不断循环地对电流进行换向。

可见，本实施例可以在实时接收编码盘发送的脉冲信号之前，即初始时，将电动机转子拉动至预设初始位置，从转子位于预设初始位置开始，控制驱动器向电动机输出与预设初始位置对应的用于驱动电动机正常工作的电流。这样使电动机更平稳地转动，避免出现转子初始位置与初始输送至电动机的电流不匹配导致的无法启动等问题。

为了进一步提高控制器确定出的脉冲数量的准确性，在图1所示实施例的一种实施方式中，编码盘采用可以输出两个正交脉冲信号的编码盘，例如可以采用位置编码盘或双通道增量式编码盘。两个正交脉冲信号可以理解为相位相差90度的两个脉冲信号，通常用a相和b相来表示。

控制器201还可以包括正交计数器，编码盘204发送的脉冲信号为两个正交脉冲信号。正交计数器，用于实时接收编码盘204发送的两个正交脉冲信号，并确定两个正交脉冲信号的脉冲数量，作为当前接收的脉冲信号的脉冲数量。

在本实施例的一种实施方式中，电动机转轴还用于驱动闸机设备中的拦挡部件转轴转动。

闸机设备，是一种机电结合的控制部件，安装于可允许通行的出入口，在机身与机身或机身与其他建筑设施之间形成通行通道，并用电动机驱动拦挡部件来引导对象按指定方向有序通行的一种出入口控制系统的执行设备。其中，电动机设备可以位于闸机设备内部，也可以位于闸机设备外部。拦挡部件可以为闸机设备中用于劝阻或阻拦对象正常通行的结构。拦挡部件可以为闸门、闸棍、闸杆等。

作为一个例子，图4中示出了电动机设备与拦挡部件的连接关系示意图。图中包括控制器、驱动电路、采样电路、滤波电路、电动机、减速箱、拦挡部件以及位置编码盘。其中，电动机的转轴通过减速箱与拦挡部件转轴相连，用于驱动拦挡部件转动，实现拦挡部件的开启、关闭等操作。其中，减速箱可以降低电动机输出的较快的转速，使之转化为较大的扭矩，以该扭矩驱动拦挡部件转动。采用电路用于对驱动电路输出的电流、电压等电路信息进行采样，并将采样得到的电路信息反馈给控制器，控制器根据采样电路反馈的电路信息对驱动电路进行控制和调整。

为了准确地确定拦挡部件的转动角度，还需要根据编码盘输出的脉冲信号，确定拦挡部件的转动角度。因此，控制器201还可以包括圈数计数器。

正交计数器，还用于在确定的脉冲数量达到预设的脉冲数量阈值时向圈数计数器发送计数指令。其中，脉冲数量阈值为编码盘转动一圈时输出的脉冲数量k。

圈数计数器，用于接收正交计数器发送的计数指令并累计转动圈数。具体的，圈数计数器可以每接收一个计数指令后将转动圈数进行增加预设值处理。其中，预设值可以为1或其他值。

控制器201，还用于获取圈数计数器累计的转动圈数，根据获取的转动圈数确定电动机转轴的转动圈数，当电动机转轴的转动圈数达到预设转动圈数时，控制驱动电路202停止向电动机203输送电流，以使拦挡部件转轴停止转动。

其中，正交计数器确定的脉冲数量和圈数计数器累计的转动圈数可以存储在控制器的缓存中，或存储在控制器的其他存储器中。控制器在获取圈数计数器累计的转动圈数时，可以从缓存中获取，或可以从其他存储器中获取。

上述预设转动圈数可以根据拦挡部件正常转动时的转动角度α、减速箱的减速比(1:n)、编码盘转动一圈时输出的脉冲数量k进行确定。具体的，可以采用公式m＝(α/360)*n*k，确定预设转动圈数。当控制器采用正交四倍计数模式确定脉冲数量时，上述公式变为：m＝(α/360)*n*4*k。

例如，拦挡部件从关闭位置到开启位置的夹角为90度，k＝1000，n＝200时，预设转动圈数为：m＝(α/360)*n*k＝(90/360)*200*1000＝50000。

根据获取的转动圈数确定电动机转轴的转动圈数时，具体可以为，直接将获取的转动圈数确定为电动机转轴的转动圈数。也可以为，将获取的转动圈数与预设值的乘积或和值作为电动机转轴的转动圈数。

当电动机转轴的转动圈数达到预设转动圈数时，控制驱动电路停止向电动机输送电流，以使拦挡部件转轴停止转动，可以包括多种情况。一种是，拦挡部件从关闭位置转动至开启位置时，需要控制器控制驱动电路停止向电动机输送电流。另一种时，拦挡部件从开启位置转动至关闭位置时，需要控制器控制驱动电路停止向电动机输送电流。

下面通过具体实例对本实施例进行详细说明。

电动机设备中的编码盘采用位置编码盘。位置编码盘可以是一个外置式旋转光电编码盘或磁编码盘，它可以固定在电动机转轴上，随着电动机的转动输出两个正交的脉冲信号a和b，如图5a所示。该位置编码盘旋转一圈通常可以输出k个脉冲，k＝50～2000。脉冲信号a超前脉冲信号b代表正转，脉冲信号b超前脉冲信号a代表反转。同时，在转动一周时位置编码盘还会输出一个脉冲z信号。

将位置编码盘发送的脉冲信号a和脉冲信号b经过滤波电路处理后，得到phase_a和phase_b信号，送入具有正交计数功能的控制器进行处理。控制器中正交计数器的功能是，可定义2个输入信号，其中一个作为p(primary)信号，一个作为s(secondary)信号，并可定义p信号或s信号边沿触发计数，还可定义p信号相位超前s信号时进行加法计数，s信号超前p信号时进行减法计数。而且，正交计数器内部还可以设置2个比较器，当加法计数值超过comp1时，产生一个溢出信号of并重载。当减法计数值超过comp2时，产生一个溢出信号of(该信号即为计数指令)并重载。图5b所示为正交计数器和圈数计数器的信号输送原理图。图中，脉冲信号a和脉冲信号b被发送至正交计数器，正交计数器将产生的溢出信号of发送至圈数计数器。其中，可以将脉冲信号a作为p信号，脉冲信号b作为s信号输入正交计数器，也可以将脉冲信号b作为p信号，脉冲信号a作为s信号输入正交计数器，本申请对此不做具体限定。

位置编码盘在正转时，所产生的两个脉冲信号就是“a相位超前b相位”。而位置编码盘反转时，所产生的两个脉冲信号就是“b相位超前a相位”。因此，可以设置“p信号超前s信号”为正向转动(加法)、p信号及s信号上升沿和下降沿均捕获计数(四倍正交计数模式)，则比较器comp1的脉冲数量阈值为4*k，比较器comp2的脉冲数量阈值为-4*k(k代表位置编码盘转动一圈输出的脉冲数量)，会得到图5c所示的位置编码盘正转时正交计数器的计数原理图和图5d所示的位置编码盘反转时正交计数器的计数原理图(这两个图中k＝1000)。正交计数器会在位置编码盘转动一圈后向圈数计数器输出溢出信号of，该信号代表位置编码盘已转动一圈。

可见，本实施例中电动机转轴可以用于驱动闸机设备中的拦挡部件转轴转动，同时控制器可以包括正交计数器和圈数计数器，控制器在获取圈数计数器累计的转动圈数后，根据获取的转动圈数确定电动机转轴的转动圈数，当电动机转轴的转动圈数达到预设转动圈数时，控制驱动电路停止向电动机输送电流，以使拦挡部件转轴停止转动，以实现对拦挡部件的转动控制。本实施例中，编码盘输出的脉冲信号既用于控制对输送至电动机的电流换向，也用于控制拦挡部件的开启和关闭，因此，本实施例无需在电动机内部安装霍尔传感器，而是直接利用既有的编码盘即可同时实现电流换向控制功能和拦挡部件控制功能，节省了硬件成本，提高了设备利用率。

而在闸机设备的应用中，如果采用霍尔传感器检测转子的位置，则还需要编码盘检测电动机转轴的转动圈数，这会导致设备成本增加。并且，霍尔传感器需要安装在电动机内部结构体中，这会导致电动机尺寸增大。针对对尺寸要求较高的设备来说，本申请提供的电动机设备尺寸可以做到更小。

为了实现对上述拦挡部件的精确控制，在本申请的另一实施例中，控制器201，具体可以用于获取正交计数器在第一时刻确定的第一脉冲数量以及在第一时刻的前一时刻确定的第二脉冲数量，获取圈数计数器在第一时刻累计的第一转动圈数以及在第一时刻的前一时刻累计的第二转动圈数；判断第一脉冲数量是否大于第二脉冲数量；如果是，则确定电动机转轴以第一方向转动，将电动机转轴的转动圈数确定为：第一时刻的前一时刻确定的电动机转轴的转动圈数与目标差值之和；如果否，则确定电动机转轴以第一方向的相反方向转动，将电动机转轴的转动圈数确定为：第一时刻的前一时刻确定的电动机转轴的转动圈数与目标差值之差；其中，目标差值为：第一转动圈数与第二转动圈数之差。

控制器在获取上述第二脉冲数量和第二转动圈数时，具体可以是从缓存中获取的，当然也可以是从其他存储器中获取的。

在本实施例中，所确定的电动机转轴的转动圈数可以理解为，确定第一时刻的电动机转轴的转动圈数。第一时刻的前一时刻确定的电动机转轴的转动圈数，可以是控制器从缓存中获取的，也可以是从其他存储器中获取的。

本实施例确定的电动机转轴的转动圈数可以理解为电动机转轴的真实转动圈数。例如，若电动机转轴正转500圈，然后反转500圈，则可以确定当前电动机转轴的转动圈数为0圈。

为了更清楚地描述本实施例，可以定义电动机转轴的转动圈数为realzcnt，定期获取正交计数器的计数值，用enc(k-1)、enc(k)表示第二脉冲数量和第一脉冲数量。同时定期获取圈数计数器的计数值，用rev(k-1)、rev(k)表示第二转动圈数和第一转动圈数。很显然，当enc(k)大于enc(k-1)时，表示电动机转轴正转，可以将标志flag置为1；当enc(k)小于enc(k-1)时，表示电动机转轴反转，将标志flag置为-1或0。当然，该标志flag可以采用1代表正转，采用-1或0代表反转，也可以采用类似的其他数值表示正转或反转标志。通过这种方法判断出正转或反转后，就可以在正转时将第一时刻的圈数计数器的计数相对值(rev(k)–rev(k-1))加到realzcnt中。具体的，若确定电动机转轴是反转，则用realzcnt减去该计数相对值(rev(k)–rev(k-1))。这样得到的realzcnt就是转动圈数的“绝对值”。因此，正交计数器的计数值enc(k)代表电动机转轴在一圈内的转动角度，realzcnt可代表旋转的真实转动圈数。

当上述电动机转轴的转动圈数为真实转动圈数时，上述预设转动圈数可以包括第一预设转动圈数和第二预设转动圈数，第一预设转动圈数用于指示拦挡部件到达开门位置，第二预设转动圈数可以指示拦挡部件到达关门位置。例如，第一预设转动圈数可以为50000，第二预设转动圈数可以为0。而当直接采用圈数计数器的计数值时，需要根据电动机的转动方向以及电动机转轴的转动圈数，确定拦挡部件是否转动至开门位置和关门位置。因此，采用真实转动圈数，可以不必区分电动机转轴的转动方向，只根据预设转动圈数即可控制拦挡部件转动至开门位置或关门。

可见，本实施例可以根据正交计数器的计数值和圈数计数器的计数值，确定真实转动圈数，并采用真实转动圈数作为电动机转轴的转动圈数。采用真实转动圈数进行电动机控制时无需参考电动机的转动方向，能够简化控制流程，提高控制的准确性。

下面以具体实例对本申请的硬件设备进行详细说明。

本实例采用型号为mc56f827xx的dsc芯片作为电动机设备中的控制器芯片，选用一圈输出500个脉冲的磁编码盘，额定转速为3000rpm的永磁直流电动机，选用减速比为1:90.2的减速箱。驱动电路由ir2136驱动芯片和6个mosfet管组成，采样电路(adc)采用差分放大电路。编码盘输出的正交脉冲信号a和脉冲信号b经过rc滤波器和施密特去抖整形处理后，送入电动机控制器dsc芯片。

该dsc芯片具有4个通道的功能强大的正交计数器，其内部逻辑参见图6。图中，ip_bus为总线时钟，prescaler为分配器，inputs为计数输入信号，othercntrs为其他计数输入信号，mux为多路选择器，csctrl为选择控制器，ctrl为控制器，load为重载信号，counter为计数器，capture为计数捕获器，hold为计数保持器，cmpld1为计数比较捕获器1，cmpld2为计数比较捕获器2，comp1为比较器1，comp2为比较器2，comparator为比较器，mux为多路选择器，oflag为溢出标志，output为输出信号。

将其中一个通道(tmra0)设置为编码盘正交信号的计数模式，另外一个通道(tmra1)作为普通的圈数计数模式。正交计数器的编号和圈数计数器的编号可以根据dsc芯片的功能重新编号，本申请对具体的编号不做限定。

所选的编码盘一圈可输出500个脉冲，经过滤波处理后的正交phase_a信号和phaseb信号送入tmra0的primary脚和secondary脚。设置tmra0的比较器comp1＝4*500＝2000，comp2＝-4*500＝-2000。根据上述描述，本申请可以实现编码盘的正交计数、转动角度识别、转动圈数识别、初始位置识别等功能。

图7为本申请实施例提供的电动机控制方法的一种流程示意图。该方法应用于电动机设备中的控制器。该电动机设备还包括：驱动电路、电动机、与电动机转轴相连的编码盘；上述电动机为直流电动机。具体的，该方法包括以下步骤s701～步骤s702：

步骤s701：实时接收编码盘发送的脉冲信号，确定当前接收的脉冲信号的脉冲数量。

在本实施例中，控制器中可以包括计数器，本步骤可以为，计数器实时接收编码盘发送的脉冲信号，确定当前接收的脉冲信号的脉冲数量。另外，电动机设备还可以包括滤波电路，滤波电路实时接收编码盘发送的脉冲信号，对该脉冲信号进行滤波处理，并将滤波处理后的脉冲信号发送至计数器；计数器确定滤波处理后的脉冲信号的脉冲数量。因此，本步骤可以为，实时接收滤波电路发送的脉冲信号，确定当前接收的脉冲信号的脉冲数量。

步骤s702：当接收的脉冲数量达到预设换向脉冲数量时，控制所述驱动电路对输送至所述电动机的电流进行换向。

其中，所述预设换向脉冲数量为与预设换向角度对应的脉冲数量。

在电动机的转子转动的过程中，需要根据转子相对于定子的位置确定何时对输送至电动机的电流进行换向。作为一种实施方式，转子相对于定子的位置可以用扇区来表示。在三相电动机中，转子相对于定子的位置可以包括扇区0、扇区1、扇区2、扇区3、扇区4、扇区5六个扇区。在一圈360度的范围内，每个扇区对应60度的角度范围，参见图3a所示的三相电动机扇区划分原理示意图。

预设换向角度可以理解为每个扇区对应的角度，即当转子转动预设换向角度时，表明转子从一个扇区转动到了另一个扇区，此时需要对输送至电动机的电流进行换向。预设换向角度的大小和数量可以根据电动机绕组的相数确定。在三相电动机中，预设换向角度可以为60度、120度、180度、240度、300度、360度。

由于编码盘与电动机转轴相连，编码盘与电动机同步转动，编码盘转动的角度就是电动机转轴转动的角度，因此，根据控制器接收的脉冲信号的脉冲数量能够确定编码盘的转动角度，即能够确定电动机转轴和转子的转动角度。而预设换向脉冲数量为与预设换向角度对应的脉冲数量，当控制器接收的脉冲数量达到预设换向脉冲数量时，表明转子转动的角度达到预设换向角度，此时可以对输送至电动机的电流进行换向。

预设换向脉冲数量可以是预先确定的。在确定预设换向脉冲数量时，可以根据预设换向角度和编码盘的参数进行确定。例如，编码盘转动一圈输出k个脉冲，当预设换向角度为θ_pr时，可以通过公式m_pr＝θ_pr*k/360确定预设换向脉冲数量m_pr。当控制器采用正交四倍计数模式确定脉冲数量时，上述公式变为：m_pr＝θ_pr*4*k/360。

在本实施例中，步骤s702具体可以为，判断接收的脉冲数量是否达到预设换向脉冲数量，如果是，则控制驱动电路对输送至电动机的电流进行换向。

在判断接收的脉冲数量是否达到预设换向脉冲数量时，可以由多种方式来实现。第一种方式，当预设换向脉冲数量为从转子转动的初始位置开始的累计脉冲数量时，控制器接收的脉冲数量也采用从转子转动的初始位置开始累计的方式确定。第二种方式，当预设换向脉冲数量为从上一次电流换向开始的累计数量时，控制器接收的脉冲数量也采用从上一次电流换向开始累计的脉冲数量。

本实施例中，控制驱动电路对输送至电动机的电流进行换向时，可以为根据脉冲宽度调制pwm控制方法，控制驱动电路对输送至电动机的电流进行换向。也可以为，根据空间矢量脉冲宽度调制svpwm控制方法，控制驱动电路对输送至电动机的电流进行换向。

其中，pwm控制方法通过改变输出方波的占空比来改变等效的输出电压。svpwm控制方法，用八个基本电压矢量合成期望的电压矢量，控制驱动电路功率器件的开关状态，并依据电动机磁链和电压的关系，实现对电动机恒磁通变压变频调速。

由上述内容可见，本实施例可以确定与电动机转轴相连的编码盘发送的脉冲信号的脉冲数量，当该脉冲数量达到预设换向脉冲数量时，说明电动机转轴的转动角度达到预设换向角度，无需在电动机内部结构体中安装霍尔感应芯片。当编码盘发生故障或损坏时，由于编码盘安装于电动机转轴上，不需要拆开电动机的内部结构体，因此可以很方便地对其进行更换或维修，故而本申请实施例提供的方案能够提高电动机设备维护时的便利性。

在图7所示实施例的一种实施方式中，步骤s702，当接收的脉冲数量达到预设换向脉冲数量时，控制驱动电路对输送至电动机的电流进行换向的步骤，可以包括以下步骤1和步骤2：

步骤1：根据当前接收的脉冲信号的脉冲数量，确定电动机转轴的转动角度。

在根据当前接收的脉冲信号的脉冲数量，确定电动机转轴的转动角度时，具体可以根据当前接收的脉冲信号的脉冲数量，以及脉冲数量与转动角度之间的对应关系，确定当前接收的脉冲信号的脉冲数量对应的转动角度，作为电动机转轴的转动角度。

其中，脉冲数量与转动角度之间的对应关系可以为编码盘旋转一圈输出的脉冲数量k与转动角度360度之间的对应关系。具体的，可以根据公式θ＝m*360/k确定电动机转轴的转动角度θ，其中，m为当前接收的脉冲信号的脉冲数量，k为编码盘旋转一圈输出的脉冲数量。

步骤2：当所述电动机转轴的转动角度达到预设换向角度时，控制所述驱动电路对输送至所述电动机的电流进行换向。

可见，本实施例可以实时地将接收的脉冲信号的脉冲数量转换成转动角度，当转动角度达到预设换向角度时，控制驱动电路对输送至电动机的电流进行换向。本实施例可以实时地确定电动机转轴的转动角度，该转动角度能够反映出转子的位置，进而可以更准确地确定电流换向的时机，提高电流换向准确性。

在图7所示实施例的一种实施方式中，步骤s701之前，即实时接收编码盘发送的脉冲信号的步骤之前，该方法还可以包括以下步骤1和步骤2：

步骤1：控制驱动电路向电动机输送用于调整电动机的转子位置的电流，以调整转子的位置。

步骤2：当检测到转子位于预设初始位置时，控制驱动电路向电动机输送与预设初始位置对应的用于驱动电动机正常工作的电流。

预设初始位置可以是扇区0～扇区5中的任意一个扇区位置。输送的用于调整电动机转子位置的电流可以是与预设初始位置对应的电流。

检测转子是否位于预设初始位置，具体可以根据接收的编码盘输出的脉冲信号来判断。具体的，当向电动机输送上述电流之后，转子开始转动，编码盘会随着电动机转轴的转动输出脉冲信号。上述电流会驱动转子逐渐与预设初始位置重合，这个过程是一个迭代过程，迭代过程是一个震荡角度逐渐减小的过程。当检测到编码盘交替输出的正反脉冲信号的脉冲数量小于数量阈值(交替输出的正反脉冲信号能反映出转子左右摆动的角度范围，数量阈值与角度范围对应)时，可以确定检测到转子位于预设初始位置。

在步骤2之后，即当电动机开始正常转动之后，控制器实时接收编码盘发送的脉冲信号，确定当前接收的脉冲信号的脉冲数量，当接收的脉冲数量达到预设换向脉冲数量时，控制驱动电路对输送至电动机的电流进行换向。

可见，本实施例可以在实时接收编码盘发送的脉冲信号之前，即初始时，将电动机转子拉动至预设初始位置，从转子位于预设初始位置开始，控制驱动器向电动机输出与预设初始位置对应的用于驱动电动机正常工作的电流。这样使电动机更平稳地转动，避免出现转子初始位置与初始输送至电动机的电流不匹配导致的无法启动等问题。

为了进一步提高控制器确定出的脉冲数量的准确性，在图7所示实施例的一种实施方式中，控制器还包括正交计数器；编码盘发送的脉冲信号为两个正交脉冲信号。

步骤s701，实时接收所述编码盘发送的脉冲信号，确定当前接收的脉冲信号的脉冲数量的步骤，可以包括：

所述正交计数器实时接收所述编码盘发送的两个正交脉冲信号，并确定所述两个正交脉冲信号的脉冲数量，作为当前接收的脉冲信号的脉冲数量。

在本实施例的一种具体应用中，电动机设备可以应用在闸门驱动领域。本实施例可以参见图4中各个部件的连接关系图。具体的，电动机转轴还可以用于驱动闸机设备中的拦挡部件转轴转动，控制器还包括圈数计数器；正交计数器，还用于在确定的脉冲数量达到预设的脉冲数量阈值时向圈数计数器发送计数指令，圈数计数器，用于接收正交计数器发送的计数指令并累计转动圈数，脉冲数量阈值为编码盘转动一圈时输出的脉冲数量。

其中，正交计数器确定的脉冲数量和圈数计数器累计的转动圈数可以存储在控制器的缓存中，或存储在控制器的其他存储器中。

在确定两个正交脉冲信号的脉冲数量之后，该方法还可以包括以下步骤1和步骤2：

步骤1：获取圈数计数器累计的转动圈数，根据获取的转动圈数确定电动机转轴的转动圈数。

本步骤中，控制器在获取圈数计数器累计的转动圈数时，具体可以从缓存中获取，或可以从其他存储器中获取。

根据获取的转动圈数确定电动机转轴的转动圈数时，具体可以为，直接将获取的转动圈数确定为电动机转轴的转动圈数。也可以为，将获取的转动圈数与预设值的乘积或和值作为电动机转轴的转动圈数。

步骤2：当电动机转轴的转动圈数达到预设转动圈数时，控制驱动电路停止向电动机输送电流，以使拦挡部件转轴停止转动。

上述预设转动圈数可以根据拦挡部件正常转动时的转动角度α、减速箱的减速比(1:n)、编码盘转动一圈时输出的脉冲数量k进行确定。具体的，可以采用公式m＝(α/360)*n*k，确定预设转动圈数。当控制器采用正交四倍计数模式确定脉冲数量时，上述公式变为：m＝(α/360)*n*4*k。

当电动机转轴的转动圈数达到预设转动圈数时，控制驱动电路停止向电动机输送电流，以使拦挡部件转轴停止转动，可以包括多种情况。一种是，拦挡部件从关闭位置转动至开启位置时，需要控制器控制驱动电路停止向电动机输送电流。另一种时，拦挡部件从开启位置转动至关闭位置时，需要控制器控制驱动电路停止向电动机输送电流。

可见，本实施例中电动机转轴可以用于驱动闸机设备中的拦挡部件转轴转动，同时控制器可以包括正交计数器和圈数计数器，控制器在获取圈数计数器累计的转动圈数后，根据获取的转动圈数确定电动机转轴的转动圈数，当电动机转轴的转动圈数达到预设转动圈数时，控制驱动电路停止向电动机输送电流，以使拦挡部件转轴停止转动，以实现对拦挡部件的转动控制。本实施例中，编码盘输出的脉冲信号既用于控制对输送至电动机的电流换向，也用于控制拦挡部件的开启和关闭，因此，本实施例无需在电动机内部安装霍尔传感器，而是直接利用既有的编码盘即可同时实现电流换向控制功能和拦挡部件控制功能，节省了硬件成本，提高了设备利用率。

为了实现对上述拦挡部件的精确控制，在图7所示实施例的一种实施方式中，上述步骤1，即获取圈数计数器累计的转动圈数，根据获取的转动圈数确定电动机转轴的转动圈数的步骤，可以采用图8所示的流程示意图进行，具体包括以下步骤s801：

步骤s801：获取正交计数器在第一时刻确定的第一脉冲数量以及在第一时刻的前一时刻确定的第二脉冲数量，获取圈数计数器在第一时刻累计的第一转动圈数以及在第一时刻的前一时刻累计的第二转动圈数。

在获取上述第二脉冲数量和第二转动圈数时，具体可以是从缓存中获取的，当然也可以是从其他存储器中获取的。

步骤s802：判断第一脉冲数量是否大于所述第二脉冲数量，如果是，则执行步骤s803；如果否，则执行步骤s804。

步骤s803：确定电动机转轴以第一方向转动，将电动机转轴的转动圈数确定为：第一时刻的前一时刻确定的电动机转轴的转动圈数与目标差值之和。

其中，本步骤中所确定的电动机转轴的转动圈数可以理解为，确定第一时刻的电动机转轴的转动圈数。目标差值为：第一转动圈数与第二转动圈数之差。第一方向可以为逆时针或顺时针。

第一时刻的前一时刻确定的电动机转轴的转动圈数，可以是控制器从缓存中获取的，也可以是从其他存储器中获取的。

步骤s804：确定电动机转轴以第一方向的相反方向转动，将电动机转轴的转动圈数确定为：第一时刻的前一时刻确定的电动机转轴的转动圈数与目标差值之差。

本实施例确定的电动机转轴的转动圈数可以理解为电动机转轴的真实转动圈数。例如，若电动机转轴正转500圈，然后反转500圈，则可以确定当前电动机转轴的转动圈数为0圈。

可见，本实施例可以根据正交计数器的计数值和圈数计数器的计数值，确定真实转动圈数，并采用真实转动圈数作为电动机转轴的转动圈数。采用真实转动圈数进行电动机控制时无需参考电动机的转动方向，能够简化控制流程，提高控制的准确性。

图9为本申请实施例提供的电动机设备中的控制器的一种结构示意图。该电动机设备还包括：驱动电路、电动机、与电动机转轴相连的编码盘；电动机为直流电动机；该控制器包括：处理器901和存储器902。

处理器901，用于实时接收所述编码盘发送的脉冲信号，确定当前接收的脉冲信号的脉冲数量；当接收的脉冲数量达到预设换向脉冲数量时，控制所述驱动电路对输送至所述电动机的电流进行换向；其中，所述预设换向脉冲数量为与预设换向角度对应的脉冲数量。

存储器902，用于存储处理器901确定的脉冲数量。

在图9所示实施例的一种实施方式中，所述处理器901，具体用于根据当前接收的脉冲信号的脉冲数量，确定所述电动机转轴的转动角度；当所述电动机转轴的转动角度达到预设换向角度时，控制所述驱动电路对输送至所述电动机的电流进行换向。

在图9所示实施例的一种实施方式中，所述处理器901，还用于在实时接收所述编码盘发送的脉冲信号之前，控制所述驱动电路向所述电动机输送用于调整电动机的转子位置的电流，以调整所述转子的位置；当检测到所述转子位于预设初始位置时，控制所述驱动电路向所述电动机输送与所述预设初始位置对应的用于驱动电动机正常工作的电流。

在图9所示实施例的一种实施方式中，所述处理器901，具体用于根据脉冲宽度调制pwm控制方法，控制所述驱动电路对输送至所述电动机的电流进行换向；或者，

所述处理器，具体用于根据空间矢量脉冲宽度调制svpwm控制方法，控制所述驱动电路对输送至所述电动机的电流进行换向。

在图9所示实施例的一种实施方式中，所述控制器901还可以包括正交计数器(图中未示出)；所述编码盘发送的脉冲信号为两个正交脉冲信号；

所述正交计数器，用于实时接收所述编码盘发送的两个正交脉冲信号，并确定所述两个正交脉冲信号的脉冲数量，作为当前接收的脉冲信号的脉冲数量。

在图9所示实施例的一种实施方式中，所述电动机转轴还用于驱动闸机设备中的拦挡部件转轴转动，所述控制器还包括圈数计数器(图中未示出)；所述正交计数器，还用于在确定的脉冲数量达到预设的脉冲数量阈值时向所述圈数计数器发送计数指令，所述圈数计数器，用于接收所述正交计数器发送的计数指令并累计转动圈数，所述脉冲数量阈值为所述编码盘转动一圈时输出的脉冲数量；

所述处理器，还用于在所述正交计数器确定所述两个正交脉冲信号的脉冲数量之后，获取所述圈数计数器累计的转动圈数，根据获取的转动圈数确定所述电动机转轴的转动圈数；当所述电动机转轴的转动圈数达到预设转动圈数时，控制所述驱动电路停止向所述电动机输送电流，以使所述拦挡部件转轴停止转动。

在图9所示实施例的一种实施方式中，所述处理器901，具体用于获取所述正交计数器在第一时刻确定的第一脉冲数量以及在所述第一时刻的前一时刻确定的第二脉冲数量，获取所述圈数计数器在第一时刻累计的第一转动圈数以及在所述第一时刻的前一时刻累计的第二转动圈数；判断所述第一脉冲数量是否大于所述第二脉冲数量；如果是，则确定所述电动机转轴以第一方向转动，将所述电动机转轴的转动圈数确定为：第一时刻的前一时刻确定的电动机转轴的转动圈数与目标差值之和；所述目标差值为：所述第一转动圈数与所述第二转动圈数之差；如果否，则确定所述电动机转轴以第一方向的相反方向转动，将所述电动机转轴的转动圈数确定为：第一时刻的前一时刻确定的电动机转轴的转动圈数与所述目标差值之差。

在本实施例中，存储器可以包括随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)，也可以包括非易失性存储器(non-volatilememory，nvm)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。

上述处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(centralprocessingunit，cpu)、网络处理器(networkprocessor，np)等；还可以是数字信号处理器(digitalsignalprocessing，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现场可编程门阵列(field-programmablegatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

由上述内容可见，本实施例可以确定与电动机转轴相连的编码盘发送的脉冲信号的脉冲数量，当该脉冲数量达到预设换向脉冲数量时，说明电动机转轴的转动角度达到预设换向角度，无需在电动机内部结构体中安装霍尔感应芯片。当编码盘发生故障或损坏时，由于编码盘安装于电动机转轴上，不需要拆开电动机的内部结构体，因此可以很方便地对其进行更换或维修，故而本申请实施例提供的方案能够提高电动机设备维护时的便利性。

由于图9所示控制器实施例与图2所示电动机设备实施例、图7所示控制方法实施例均是基于同一发明构思得到的实施例，其相关内容可以相互参照。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质内存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现本申请实施例提供的电动机控制方法。该方法包括：

实时接收编码盘发送的脉冲信号，确定当前接收的脉冲信号的脉冲数量；

当接收的脉冲数量达到预设换向脉冲数量时，控制所述驱动电路对输送至所述电动机的电流进行换向；其中，所述预设换向脉冲数量为与预设换向角度对应的脉冲数量。

由上述内容可见，本实施例可以确定与电动机转轴相连的编码盘发送的脉冲信号的脉冲数量，当该脉冲数量达到预设换向脉冲数量时，说明电动机转轴的转动角度达到预设换向角度，无需在电动机内部结构体中安装霍尔感应芯片。当编码盘发生故障或损坏时，由于编码盘安装于电动机转轴上，不需要拆开电动机的内部结构体，因此可以很方便地对其进行更换或维修，故而本申请实施例提供的方案能够提高电动机设备维护时的便利性。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并非用于限定本申请的保护范围。凡在本申请的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本申请的保护范围内。