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CN108885473B - 用于控制电机的方法和系统 - Google Patents

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CN108885473B
CN108885473B CN201680083598.2A CN201680083598A CN108885473B CN 108885473 B CN108885473 B CN 108885473B CN 201680083598 A CN201680083598 A CN 201680083598A CN 108885473 B CN108885473 B CN 108885473B
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Abstract

一种用于控制电机的系统及其制造和使用方法。可以基于电机的温度来确定是否启用预热模式。在确定启用预热模式时，可以控制提供给电机的预热电流以使电机能够自预热。电机可以在低温环境下自预热，以达到最佳操作状态。有利地，因此可以增加电机的寿命，同时可以提高操作电机的安全性和效率。

Description

用于控制电机的方法和系统
版权声明
本专利文件的公开的一部分包含受到版权保护的材料。版权所有者不反对任何人对专利文献或专利公开的传真复制，因为它出现在专利和商标局的专利文件或记录中，但在其他方面保留所有版权。
技术领域
所公开的实施例总体上涉及一种控制系统，并且更具体地但不排他地涉及用于控制电机的系统和方法。
背景技术
电机可以将诸如电能之类的一种形式的能量转换为机械能。电机可以安装在移动平台(例如，载人载运工具、无人载运工具和机器人)上，以便移动平台进行移动。无人机(UAV)是一种无人载运工具，用于执行各种应用的监测、侦查和勘探任务。
在低温环境下操作电机通常会很有挑战性。例如，在低温下，开始推进UAV可能会很困难。UAV可能需要较长时间来加速，这可能会导致各种问题，例如失去对飞行姿态的控制。即使在起飞后，UAV在发生碰撞时更有可能在飞行的早期阶段坠毁。可靠性和安全性对于移动平台操作是至关重要的；因此，需要改进电机在低温环境下的可靠性和安全性。
鉴于前述内容，需要一种用于控制电机的方法和系统，其克服了当前可用控制方法和系统的缺点。
发明内容
根据本文公开的第一方面，提出了一种控制用于为移动平台提供推进力的电机的方法，包括：
基于电机的温度来确定是否启用预热模式；以及
在确定启用所述预热模式时，控制提供给所述电机的预热电流，以使所述电机能够自预热。
在所公开的方法的一些实施例中，所述方法还包括：在确定不启用所述预热模式时，控制提供给所述电机的驱动电流，以便所述电机提供所述推进力。
在所公开的方法的一些实施例中，所述方法还包括：
在确定所述电机的温度低于目标温度时，确定启用所述预热模式；以及
在确定所述电机的温度高于或等于所述目标温度时，确定不启用所述预热模式。
在所公开的方法的一些实施例中，所述方法还包括：使所述电机能够在所述自预热期间产生警报声。
在所公开的方法的一些实施例中，使所述电机能够产生所述警报声与所述自预热同时发生。
在所公开的方法的一些实施例中，所述预热电流包括：
Q轴电流，用于使所述电机中的转子相对于所述电机中的定子振动，以产生所述警报声；以及
D轴电流。
在所公开的方法的一些实施例中，所述Q轴电流和所述D轴电流经由直接正交零(direct-quadrature-zero)逆变换转换为三相电源电流。
在所公开的方法的一些实施例中，基于所述电机的温度向所述电机提供所述Q轴电流达选定的预热持续时间。
在所公开的方法的一些实施例中，选择所述Q轴电流的幅度以产生目标音量的所述警报声。
在所公开的方法的一些实施例中，选择所述Q轴电流的幅度频率以产生目标频率的所述警报声。
在所公开的方法的一些实施例中，所述预热电流包括D轴电流和Q轴电流。
在所公开的方法的一些实施例中，所述Q轴电流等于零。
在所公开的方法的一些实施例中，所述D轴电流和所述Q轴电流经由直接正交零逆变换转换为三相电源电流。
在所公开的方法的一些实施例中，基于所述电机的温度来确定所述D轴电流。
在所公开的方法的一些实施例中，基于所述电机的温度，通过闭环控制来确定所述D轴电流。
在所公开的方法的一些实施例中，通过使用所述闭环控制的比例积分(PI)模型来计算所述D轴电流。
在所公开的方法的一些实施例中，基于所述PI模型的比例增益和积分增益来计算所述D轴电流。
在所公开的方法的一些实施例中，所述比例增益由如下确定：
分别使用多个比例增益来控制所述电机的自预热；以及
选择一个比例增益，使所述电机的温度在预定的第一持续时间内升高到稳定状态。
在所公开的方法的一些实施例中，所述积分增益由如下确定：
分别使用多个积分增益和所选择的比例增益来控制所述电机的自预热；以及
选择一积分增益，使所述电机的温度在所述稳定状态下并且在预定的第二持续时间内升高到所述目标温度。
在所公开的方法的一些实施例中，基于所述电机的温度，通过开环控制来确定所述D轴电流。
在所公开的方法的一些实施例中，选择所述D轴电流以在目标预热持续时间内使所述电机的温度提高到所述目标温度。
在所公开的方法的一些实施例中，所述方法还包括获得所述电机的温度。
在所公开的方法的一些实施例中，基于所述电机的电阻和所述电机的温度-电阻相关性来获得所述电机的温度。
在所公开的方法的一些实施例中，基于以下来获得所述电机的温度：
经由温度传感器测量的环境温度；以及
所述电机的电阻和所述电机的温度-电阻相关性。
在所公开的方法的一些实施例中，所述方法还包括：控制输入电流到所述预热电流的转换，其中由所述移动平台上的电源装置提供所述输入电流。
在所公开的方法的一些实施例中，同时预热所述电源装置和所述电机。
在所公开的方法的一些实施例中，所述预热电流小于或等于基于所述电源装置的性能参数的最大电流。
在所公开的方法的一些实施例中，所述方法还包括接收来自遥控装置的预热请求。
在所公开的方法的一些实施例中，所述方法还包括：
响应于所述预热请求，确定是否启用所述预热模式；以及
在确定启用所述预热模式时，接受所述预热请求；或者
在确定不启用所述预热模式时，拒绝所述预热请求。
在所公开的方法的一些实施例中，所述方法还包括向遥控装置通知所述电机的预热状态。
在所公开的方法的一些实施例中，所述移动平台包括无人机(UAV)。
根据本文公开的另一方面，提出了一种控制用于为移动平台提供推进力的电机的方法，包括：
控制器，用于：
基于所述电机的温度来确定是否启用预热模式；以及
在确定启用所述预热模式时，控制提供给所述电机的预热电流，以使所述电机能够自预热。
在所公开的系统的一些实施例中，所述控制器用于：在确定不启用所述预热模式时，控制提供给所述电机的驱动电流以便所述电机提供所述推进。
在所公开的系统的一些实施例中，所述控制器用于：
在确定所述电机的温度低于目标温度时，确定启用所述预热模式；以及
在确定所述电机的温度高于或等于所述目标温度时，确定不启用所述预热模式。
在所公开的系统的一些实施例中，所述控制器用于：使所述电机能够产生警报声。
在所公开的系统的一些实施例中，使所述电机能够在与所述自预热同时产生所述警报声。
在所公开的系统的一些实施例中，所述预热电流包括：
Q轴电流，用于使所述电机中的转子相对于所述电机中的定子振动，以产生所述警报声；以及
D轴电流。
在所公开的系统的一些实施例中，所述Q轴电流和所述D轴电流经由直接正交零逆变换转换为三相电源电流。
在所公开的系统的一些实施例中，基于所述电机的温度向所述电机提供所述Q轴电流达选定的预热持续时间。
在所公开的系统的一些实施例中，选择所述Q轴电流的幅度以产生目标音量的所述警报声。
在所公开的系统的一些实施例中，选择所述Q轴电流的幅度频率以产生目标频率的所述警报声。
在所公开的系统的一些实施例中，所述预热电流包括D轴电流和Q轴电流。
在所公开的系统的一些实施例中，所述Q轴电流等于零。
在所公开的系统的一些实施例中，所述D轴电流和所述Q轴电流经由直接正交零逆变换转换为三相电源电流。
在所公开的系统的一些实施例中，基于所述电机的温度来确定所述D轴电流。
在所公开的系统的一些实施例中，基于所述电机的温度，通过闭环控制来确定所述D轴电流。
在所公开的系统的一些实施例中，通过使用所述闭环控制的比例积分(PI)模型来计算所述D轴电流。
在所公开的系统的一些实施例中，基于所述PI模型的比例增益和积分增益来计算所述D轴电流。
在所公开的系统的一些实施例中，所述比例增益由如下确定：
分别使用多个比例增益来控制所述电机的自预热；以及
选择一个比例增益，使所述电机的温度在预定的第一持续时间内升高到稳定状态。
在所公开的系统的一些实施例中，所述积分增益由如下确定：
分别使用多个积分增益和所选择的比例增益来控制所述电机的自预热；以及
选择一积分增益，使所述电机的温度在所述稳定状态下并且在预定的第二持续时间内升高到所述目标温度。
在所公开的系统的一些实施例中，基于所述电机的温度，通过开环控制来确定所述D轴电流。
在所公开的系统的一些实施例中，选择所述D轴电流以在目标预热持续时间内使所述电机的温度提高到所述目标温度。
在所公开的系统的一些实施例中，所述控制器用于获得所述电机的温度。
在公开的系统的一些实施例中，所述控制器用于：基于所述电机的电阻和所述电机的温度-电阻相关性来获得所述电机的温度。
在所公开的系统的一些实施例中，所述控制器基于以下来获得所述电机的温度：
经由温度传感器测量的环境温度；以及
所述电机的电阻和所述电机的温度-电阻相关性。
在所公开的系统的一些实施例中，所述控制器用于：控制输入电流到所述预热电流的转换，其中由所述移动平台上的电源装置提供所述输入电流。
在所公开的系统的一些实施例中，同时预热所述电源装置和所述电机。
在所公开的系统的一些实施例中，所述预热电流小于或等于基于所述电源装置的性能参数的最大电流。
在所公开的系统的一些实施例中，所述控制器用于：从接收来自于遥控装置的预热请求。
在所公开的系统的一些实施例中，所述控制器用于：
响应于所述预热请求，确定是否启用所述预热模式；以及
在确定启用所述预热模式时，接受所述预热请求；或者
在确定不启用所述预热模式时，拒绝所述预热请求。
在所公开的系统的一些实施例中，所述控制器用于：向遥控装置通知所述电机的预热状态。
在所公开的系统的一些实施例中，所述移动平台包括无人机(UAV)。
根据本文公开的另一方面，提出了一种移动平台，包括：
电机，用于为所述移动平台提供推进力；以及
控制器，用于：
基于所述电机的温度来确定是否启用预热模式；以及
在确定启用所述预热模式时，控制提供给所述电机的预热电流以使所述电机能够自预热。
在所公开的移动平台的一些实施例中，所述控制器用于：在确定不启用所述预热模式时，控制提供给所述电机的驱动电流以便所述电机提供所述推进力。
在所公开的移动平台的一些实施例中，所述控制器用于：
在确定所述电机的温度低于目标温度时，确定启用所述预热模式；以及
在确定所述电机的温度高于或等于所述目标温度时，确定不启用所述预热模式。
在所公开的移动平台的一些实施例中，所述控制器用于：使所述电机能够在所述自预热期间产生警报声。
在所公开的移动平台的一些实施例中，使所述电机能够在与所述自预热同时产生所述警报声。
在所公开的移动平台的一些实施例中，所述预热电流包括：
Q轴电流，用于使所述电机中的转子相对于所述电机中的定子振动，以产生所述警报声；以及
D轴电流。
在所公开的移动平台的一些实施例中，所述Q轴电流和所述D轴电流经由直接正交零逆变换转换为三相电源电流。
在所公开的移动平台的一些实施例中，基于所述电机的温度向所述电机提供所述Q轴电流达选定的预热持续时间。
在所公开的移动平台的一些实施例中，选择所述Q轴电流的幅度以产生目标音量的所述警报声。
在所公开的移动平台的一些实施例中，选择所述Q轴电流的幅度频率以产生目标频率的所述警报声。
在所公开的移动平台的一些实施例中，所述预热电流包括D轴电流和Q轴电流。
在所公开的移动平台的一些实施例中，所述Q轴电流等于零。
在所公开的移动平台的一些实施例中，所述D轴电流和所述Q轴电流经由直接正交零逆变换转换为三相电源电流。
在所公开的移动平台的一些实施例中，基于所述电机的温度来确定所述D轴电流。
在所公开的移动平台的一些实施例中，基于所述电机的温度，通过闭环控制来确定所述D轴电流。
在所公开的移动平台的一些实施例中，通过使用所述闭环控制的比例积分(PI)模型来计算所述D轴电流。
在所公开的移动平台的一些实施例中，基于所述PI模型的比例增益和积分增益来计算所述D轴电流。
在所公开的移动平台的一些实施例中，所述比例增益由如下确定：
分别使用多个比例增益来控制所述电机的自预热；以及
选择一个比例增益，使所述电机的温度在预定的第一持续时间内升高到稳定状态。
在所公开的移动平台的一些实施例中，所述积分增益由如下确定：
分别使用多个积分增益和所选择的比例增益来控制所述电机的自预热；以及
选择一积分增益，使所述电机的温度在所述稳定状态下并且在预定的第二持续时间内升高到所述目标温度。
在所公开的移动平台的一些实施例中，基于所述电机的温度，通过开环控制来确定所述D轴电流。
在所公开的移动平台的一些实施例中，选择所述D轴电流以在目标预热持续时间内使所述电机的温度提高到所述目标温度。
在所公开的移动平台的一些实施例中，所述控制器用于获得所述电机的温度。
在所公开的移动平台的一些实施例中，基于所述电机的电阻和所述电机的温度-电阻相关性来获得所述电机的温度。
在所公开的移动平台的一些实施例中，基于以下来获得所述电机的温度：
经由温度传感器测量的环境温度；以及
所述电机的电阻和所述电机的温度-电阻相关性。
在所公开的移动平台的一些实施例中，所述控制器用于：控制输入电流到所述预热电流的转换，其中由所述移动平台上的电源装置提供所述输入电流。
在所公开的移动平台的一些实施例中，同时预热所述电源装置和所述电机。
在所公开的移动平台的一些实施例中，所述预热电流小于或等于基于所述电源装置的性能参数的最大电流。
在所公开的移动平台的一些实施例中，所述控制器用于：接收来自遥控装置的预热请求。
在所公开的移动平台的一些实施例中，所述控制器用于：
响应于所述预热请求，确定是否启用所述预热模式；以及
在确定启用所述预热模式时，接受所述预热请求；或者
在确定不启用所述预热模式时，拒绝所述预热请求。
在所公开的移动平台的一些实施例中，所述控制器用于：向遥控装置通知所述电机的预热状态。
在所公开的移动平台的一些实施例中，所述移动平台包括无人机(UAV)。
根据本文公开的另一方面，提出了一种包括机器可执行代码的计算机可读存储介质，所述机器可执行代码在由一个或多个处理器执行时控制电机。
根据本文公开的另一方面，提出了一种用于控制由电源装置供电的电机的方法，包括：
基于所述电源装置的温度来确定是否启用预热模式；以及
在确定启用所述预热模式时，控制所述电源装置向所述电机提供预热电流，以实现所述电机和所述电源装置的同时自预热。
在所公开的方法的一些实施例中，所述方法还包括：
在确定所述电源装置的温度低于目标温度时，确定启用所述预热模式；以及
在确定所述电源装置的温度高于或等于所述目标温度时，确定不启用所述预热模式。
在所公开的方法的一些实施例中，所述方法还包括获得所述电源装置的温度。
在所公开的方法的一些实施例中，基于以下来获得所述电源装置的温度：
环境温度；
所述电源装置中的电池的表面温度；或者
其组合。
在所公开的方法的一些实施例中，所述方法还包括：
在确定启用所述预热模式时，控制所述电源装置向加热元件供应加热电流以加热所述电源装置。
在所公开的方法的一些实施例中，所述加热元件位于所述电源装置内。
在所公开的方法的一些实施例中，所述加热元件位于容纳所述电源装置的电源装置腔室内。
在所公开的方法的一些实施例中，所述方法还包括：使所述电机能够产生警报声。
在所公开的方法的一些实施例中，使所述电机能够在与所述自预热同时产生所述警报声。
在所公开的方法的一些实施例中，所述预热电流包括：
Q轴电流，用于使所述电机中的转子相对于所述电机中的定子振动，以产生所述警报声；以及
D轴电流。
在所公开的方法的一些实施例中，所述Q轴电流和所述D轴电流经由直接正交零逆变换转换为三相电源电流。
在所公开的方法的一些实施例中，基于所述电机的温度向所述电机提供所述Q轴电流达选定的预热持续时间。
在所公开的方法的一些实施例中，选择所述Q轴电流的幅度以产生目标音量的所述警报声。
在所公开的方法的一些实施例中，选择所述Q轴电流的幅度频率以产生目标频率的所述警报声。
在所公开的方法的一些实施例中，所述预热电流包括D轴电流和Q轴电流。
在所公开的方法的一些实施例中，所述Q轴电流等于零。
在所公开的方法的一些实施例中，所述D轴电流和所述Q轴电流经由直接正交零逆变换转换为三相电源电流。
在所公开的方法的一些实施例中，基于所述电机的温度来确定所述D轴电流。
在所公开的方法的一些实施例中，基于所述电机的温度，通过闭环控制来确定所述D轴电流。
在所公开的方法的一些实施例中，通过使用所述闭环控制的比例积分(PI)模型来计算所述D轴电流。
在所公开的方法的一些实施例中，基于所述电机的电阻和所述电机的温度-电阻相关性来获得所述电机的温度。
在所公开的方法的一些实施例中，基于所述电机的温度，通过开环控制来确定所述D轴电流。
在所公开的方法的一些实施例中，选择所述D轴电流以在目标预热持续时间内使所述电机的温度提高到目标温度。
在所公开的方法的一些实施例中，所述方法还包括控制由所述电源装置提供的输入电流到所述预热电流的转换。
在所公开的方法的一些实施例中，所述预热电流小于或等于基于所述电源装置的性能参数的最大电流。
在所公开的方法的一些实施例中，所述方法还包括接收来自于遥控装置的预热请求。
在所公开的方法的一些实施例中，所述方法还包括：
响应于所述预热请求，确定是否启用所述预热模式；以及
在确定启用所述预热模式时，接受所述预热请求；或者
在确定不启用所述预热模式时，拒绝所述预热请求。
在所公开的方法的一些实施例中，所述方法还包括向遥控装置通知所述电源装置的预热状态。
在所公开的方法的一些实施例中，所述电机用于为移动平台提供推进力。
根据本文公开的另一方面，提出了一种用于控制由电源装置供电的电机的系统，包括：
控制器，用于：
基于所述电源装置的温度来确定是否启用预热模式；以及
在确定启用所述预热模式时，控制所述电源装置向所述电机提供预热电流，以实现所述电机和所述电源装置的同时自预热。
在所公开的系统的一些实施例中，所述控制器用于：
在确定所述电源装置的温度低于目标温度时，确定启用所述预热模式；以及
在确定所述电源装置的温度高于或等于所述目标温度时，确定不启用所述预热模式。
在所公开的系统的一些实施例中，所述控制器用于获得所述电源装置的温度。
在所公开的系统的一些实施例中，基于以下来获得所述电源装置的温度：
环境温度；
所述电源装置中的电池的表面温度；或者
其组合。
在所公开的系统的一些实施例中，所述控制器用于：
在确定启用所述预热模式时，控制所述电源装置向加热元件供应加热电流以加热所述电源装置。
在所公开的系统的一些实施例中，所述加热元件位于所述电源装置内。
在所公开的系统的一些实施例中，所述加热元件位于容纳所述电源装置的电源装置腔室内。
在所公开的系统的一些实施例中，所述控制器使所述电机能够产生警报声。
在所公开的系统的一些实施例中，使所述电机能够在与所述自预热同时产生所述警报声。
在所公开的系统的一些实施例中，所述预热电流包括：
Q轴电流，用于使所述电机中的转子相对于所述电机中的定子振动，以产生所述警报声；以及
D轴电流。
在所公开的系统的一些实施例中，所述Q轴电流和所述D轴电流经由直接正交零逆变换转换为三相电源电流。
在所公开的系统的一些实施例中，基于所述电机的温度向所述电机提供所述Q轴电流达选定的预热持续时间。
在所公开的系统的一些实施例中，选择所述Q轴电流的幅度以产生目标音量的所述警报声。
在所公开的系统的一些实施例中，选择所述Q轴电流的幅度频率以产生目标频率的所述警报声。
在所公开的系统的一些实施例中，所述预热电流包括D轴电流和Q轴电流。
在所公开的系统的一些实施例中，所述Q轴电流等于零。
在所公开的系统的一些实施例中，所述D轴电流和所述Q轴电流经由直接正交零逆变换转换为三相电源电流。
在所公开的系统的一些实施例中，基于所述电机的温度来确定所述D轴电流。
在所公开的系统的一些实施例中，基于所述电机的温度，通过闭环控制来确定所述D轴电流。
在所公开的系统的一些实施例中，通过使用所述闭环控制的比例积分(PI)模型来计算所述D轴电流。
在所公开的系统的一些实施例中，基于所述电机的电阻和所述电机的温度-电阻相关性来获得所述电机的温度。
在所公开的系统的一些实施例中，基于所述电机的温度，通过开环控制来确定所述D轴电流。
在所公开的系统的一些实施例中，选择所述D轴电流以在目标预热持续时间内使所述电机的温度提高到目标温度。
在所公开的系统的一些实施例中，所述控制器用于：控制由所述电源装置提供的输入电流到所述预热电流的转换。
在所公开的系统的一些实施例中，所述预热电流小于或等于基于所述电源装置的性能参数的最大电流。
在所公开的系统的一些实施例中，所述控制器用于：接收来自于遥控装置的预热请求。
在所公开的系统的一些实施例中，所述控制器用于：
响应于所述预热请求，确定是否启用所述预热模式；以及
在确定启用所述预热模式时，接受所述预热请求；或者
在确定不启用所述预热模式时，拒绝所述预热请求。
在所公开的系统的一些实施例中，所述控制器用于：向遥控装置通知所述电源装置的预热状态。
在所公开的系统的一些实施例中，所述电机用于为移动平台提供推进力。
根据本文公开的另一方面，提出了一种移动平台，包括：
电机，用于为所述移动平台提供推进力；
电源装置，用于为所述电机供电；以及
控制器，用于：
基于所述电源装置的温度来确定是否启用预热模式；以及
在确定启用所述预热模式时，控制所述电源装置向所述电机提供预热电流，以实现所述电机和所述电源装置的同时自预热。
在所公开的移动平台的一些实施例中，所述控制器用于：
在确定所述电源装置的温度低于目标温度时，确定启用所述预热模式；以及
在确定所述电源装置的温度高于或等于所述目标温度时，确定不启用所述预热模式。
在所公开的移动平台的一些实施例中，所述控制器用于获得所述电源装置的温度。
在所公开的移动平台的一些实施例中，基于以下来获得所述电源装置的温度：
环境温度；
所述电源装置中的电池的表面温度；或者
其组合。
在所公开的移动平台的一些实施例中，所述控制器用于：
在确定启用所述预热模式时，控制所述电源装置向加热元件供应加热电流以加热所述电源装置。
在所公开的移动平台的一些实施例中，所述加热元件位于所述电源装置内。
在所公开的移动平台的一些实施例中，所述加热元件位于容纳所述电源装置的电源装置腔室内。
在所公开的移动平台的一些实施例中，所述控制器使所述电机能够产生警报声。
在所公开的移动平台的一些实施例中，使所述电机能够在与所述自预热同时产生所述警报声。
在所公开的移动平台的一些实施例中，所述预热电流包括：
Q轴电流，用于使所述电机中的转子相对于所述电机中的定子振动，以产生所述警报声；以及
D轴电流。
在所公开的移动平台的一些实施例中，所述Q轴电流和所述D轴电流经由直接正交零逆变换转换为三相电源电流。
在所公开的移动平台的一些实施例中，基于所述电机的温度向所述电机提供所述Q轴电流达选定的预热持续时间。
在所公开的移动平台的一些实施例中，选择所述Q轴电流的幅度以产生目标音量的所述警报声。
在所公开的移动平台的一些实施例中，选择所述Q轴电流的幅度频率以产生目标频率的所述警报声。
在所公开的移动平台的一些实施例中，所述预热电流包括D轴电流和Q轴电流。
在所公开的移动平台的一些实施例中，所述Q轴电流等于零。
在所公开的移动平台的一些实施例中，所述D轴电流和所述Q轴电流经由直接正交零逆变换转换为三相电源电流。
在所公开的移动平台的一些实施例中，基于所述电机的温度来确定所述D轴电流。
在所公开的移动平台的一些实施例中，基于所述电机的温度，通过闭环控制来确定所述D轴电流。
在所公开的移动平台的一些实施例中，通过使用所述闭环控制的比例积分(PI)模型来计算所述D轴电流。
在所公开的移动平台的一些实施例中，基于所述电机的电阻和所述电机的温度-电阻相关性来获得所述电机的温度。
在所公开的移动平台的一些实施例中，基于所述电机的温度，通过开环控制来确定所述D轴电流。
在所公开的移动平台的一些实施例中，选择所述D轴电流以在目标预热持续时间内使所述电机的温度提高到目标温度。
在所公开的移动平台的一些实施例中，所述控制器用于：控制由所述电源装置提供的输入电流到所述预热电流的转换。
在所公开的移动平台的一些实施例中，所述预热电流小于或等于基于所述电源装置的性能参数的最大电流。
在所公开的移动平台的一些实施例中，所述控制器用于：接收来自于遥控装置的预热请求。
在所公开的移动平台的一些实施例中，所述控制器用于：
响应于所述预热请求，确定是否启用所述预热模式；以及
在确定启用所述预热模式时，接受所述预热请求；或者
在确定不启用所述预热模式时，拒绝所述预热请求。
在所公开的移动平台的一些实施例中，所述控制器用于：向遥控装置通知所述电源装置的预热状态。
在所公开的移动平台的一些实施例中，所述移动平台包括无人机(UAV)。
根据本文公开的另一方面，提出了一种包括机器可执行代码的计算机可读存储介质，所述机器可执行代码在由一个或多个处理器执行时控制电机。
附图说明
图1是示出了包括控制器和电机的拓扑的实施例的示例性顶层图。
图2是示出了图1的控制器的实施例的示例性图。
图3是示出了用于控制图1的电机的方法的实施例的示例性顶层流程图。
图4是示出了移动平台的实施例的示例性图，其中图1的拓扑可以至少部分地位于移动平台上。
图5是示出了图1的拓扑的替代实施例的示例性图，其中该拓扑包括电源装置。
图6是示出了图5的拓扑的替代实施例的示例性图，其中该拓扑包括功率转换系统。
图7是示出了图1的电机的实施例的示例性图。
图8是示出了图7的电机的直接正交零(dqo)变换的实施例的示例性图。
图9是示出了图2的控制器的替代实施例的示例性图，其中控制器包括温度传感器。
图10是示出了用于获得图1的电机的温度的方法的实施例的示例性图。
图11是示出了用于控制图1的电机的闭环控制拓扑的实施例的示例性图。
图12是示出了图11的闭环控制拓扑的替代实施例的示例性图，其中闭环控制拓扑基于比例积分(PI)模型。
图13是示出了用于获得图12的PI模型的比例增益的方法的实施例的示例性图。
图14是示出了用于获得图12的PI模型的积分增益的方法的实施例的示例性图。
图15是示出了图1的拓扑的替代实施例的示例性图，其中电机可以用于产生警报声。
图16是示出了图15的电机的实施例的示例性图，其中Q轴电流被供应到电机。
图17是示出了图4的移动平台的另一替代实施例的示例性图，其中移动平台可以与遥控装置进行通信。
图18是示出了图3的方法的替代实施例的示例性流程图，其中控制器可以确定是否响应于来自图17的遥控装置的预热请求来预热电机。
图19是示出了图3的方法的另一替代实施例的示例性流程图，其中控制器可以控制电机和电源装置自预热的预热电流。
图20是示出了图19的电源装置的替代实施例的示例性图，其中电源装置包括温度传感器。
图21是示出了图5的拓扑的另一替代实施例的示例性图，其中拓扑包括加热元件。
图22是示出了图21的拓扑的替代实施例的示例性图，其中加热元件位于电源装置内。
应该注意的是，附图并未按比例绘制，并且出于说明目的，在整个附图中类似结构或功能的元件通常用类似的附图标记来表示。还应该注意的是，附图只是为了便于描述优选实施例。附图没有示出所描述的实施例的每个方面，并且不限制本公开的范围。
具体实施方式
由于当前可用方法和系统不能确保在低温下控制电机的高可靠性，因此可以证明期望一种提高控制电机的可靠性并防止事故或电机损坏的方法和系统，并且该系统和方法为广泛应用提供了基础，例如电机被用于寒冷天气和/或高海拔地区。根据本文公开的实施例，可以通过如图1所示的拓扑100来实现该结果。
如图1所示，拓扑100可以包括电机200。电机200可以被用于将电能转换为机械能。示例性电机200可以包括多相无刷直流(BLDC)电机、单相无刷电机、有刷电机、交流(AC)感应电机、永磁同步电机、步进电机、开关磁阻电机或其组合。
例如，电机200可以与运动装置(未示出)耦合。运动装置可以包括由电机200机械驱动以产生移动力的任何结构。示例性移动装置可以包括螺旋桨、叶片、轮子、轮轴、磁体和/或喷嘴。
图1的拓扑100还被示出为包括控制器300，该控制器300用于控制用于操作电机200的一个或多个电机控制信号。电机控制信号可以从电机控制器300发送到电机200。换句话说，电机200可以从电机控制器300接收电机控制信号。示例性电机控制信号可以包括预热电流210。控制器300可以直接向电机200提供预热电流210。另外和/或此外，控制器300可以控制中间系统(未示出)向电机200提供预热电流210。中间系统例如可以从控制器300和/或电源(未示出)接收预热电流210。中间系统可以向电机200中继预热电流210。电机控制器300由此可以以间接方式向电机200提供预热电流210。
电机200可以通过使用预热电流210来自预热。换句话说，通过接收预热电流210，电机200可以在电机200内产生热量。利用预热电流210，电机200可以是静止的和/或可以产生机械运动。
另外和/或此外，示例性电机控制信号可以包括驱动电流(未示出)。驱动电流可以使电机200能够产生用于操作和/或驱动运动装置的机械运动。
拓扑100可以有利地提高操作电机200的安全性。在低温(例如，低于0℃)下，电机200的电磁参数(例如，电阻和/或阻抗)可能会显著地偏离最佳参数。这种偏差可能会导致电机200的初始操作效率较差。电机200中的轴承的润滑可能较低，这会增加摩擦并降低电机200的寿命。通过使用拓扑100，在不增加附加硬件的情况下，电机200可以在正常操作之前自预热以达到最佳操作状态。
转到图2，示出了示例性控制器300。图2示出的控制器300包括处理器310。处理器310可以包括一个或多个通用微处理器(例如，单核或多核处理器)、专用集成电路、专用指令集处理器、图形处理单元、物理处理单元、数字信号处理单元、协处理器、网络处理单元、加密处理单元等。
根据需要，控制器300可以包括一个或多个附加硬件组件。示例性附加硬件组件包括但不限于存储器320。存储器320可以包括用于存储机器可执行代码的任何(非暂时性)计算机可读存储介质。示例存储器320可以包括随机存取存储器(RAM)、静态RAM、动态RAM、只读存储器(ROM)、可编程ROM、可擦除可编程ROM、电可擦除可编程ROM、闪存、安全数字(SD)卡、磁盘、光盘等。由处理器310执行的指令可以存储在存储器320上。处理器310和存储器320可以以集成和/或分立的方式提供。
另外和/或此外，控制器300可以包括通信模块330。通信模块330可以包括用于以任何有线和/或无线通信方式在控制器300和其他控制系统(未示出)之间交换数据和/或指令的任何常规硬件、接口和/或软件。例如，通信模块330可以包括用于接收和/或发送RF信号的射频(RF)电路(未示出)、串行端口、并行端口等。
控制器300可以包括输入/输出装置340。根据需要，示例性输入/输出装置340可以包括按钮、键盘、键区、轨迹球、显示器、触摸屏和/或监视器。操作者可以经由输入/输出装置340向控制器300输入指令和/或从控制器300获得信息。处理器310、存储器320、通信模块330和/或输入/输出装置340可以用于例如使用硬件连接器和总线和/或以无线方式进行通信。
尽管图2仅仅是出于说明的目的而将控制器300示出为包括一个处理器310、一个存储器320、一个通信模块330和一个输入/输出装置340，但是控制器300可以包括任何相同的和/或不同数量的相同和/或不同的处理器310、存储器320、通信模块330和/或输入/输出设备340。
转到图3，示出了用于控制电机200的方法400的示例性实施例。方法400例如可以以任何适合方式来实现，包括经由控制器300(在图1中示出)。在410处，确定是否启用预热模式。可以基于电机200的温度TM来确定是否启用预热模式。预热模式可以包括可以预热电机200的控制模式。温度TM可以包括电机200的内部温度。
例如，可以将温度TM与目标温度TN进行比较。目标温度TN可以包括任何预定温度值，没有限制。示例性目标温度TN可以是从-10℃至10℃的温度范围中选择的值。例如，目标温度TN可以是0℃。
在一些实施例中，目标温度TN可以存储在控制器300上以根据需要进行检索。当温度TM高于或等于目标温度TN时，电机200可以安全地操作和/或不需要预热。
当温度TM低于目标温度TN时，可以启用预热模式。如图3所示，可以在420处控制提供给电机200的预热电流210，以实现电机200的自预热。
当温度TM高于或等于目标温度TN时，不启用预热模式。控制器300不向电机200提供预热电流210以进行自预热。换句话说，电机200不接收用于自预热的预热电流210。可选地，可以在430处以正常模式控制电机200。正常模式可以包括以下控制模式：驱动电流被提供给电机200以使电机200能够产生用于操作和/或驱动运动装置(未示出)的机械运动。
转到图4，拓扑100被示出为至少部分地位于移动平台100A上。移动平台100A的示例可以包括但不限于自行车、汽车、卡车、轮船、船只、火车、直升机、飞机、其各种混合等。在一些实施例中，移动平台100A可以是无人机(UAV)。通俗地称为“无人机”，UAV是在自主控制飞行或由远程驾驶员控制飞行(或有时两者)的载运工具上没有驾驶员(或操作者)的飞行器。目前发现UAV在涉及各种空中操作(例如，数据收集和/或包裹递送)的应用中使用量增加。本系统和方法适用于多种类型的UAV，包括但不限于四轴飞行器(也称为四旋翼直升机或四旋翼)、单旋翼、双旋翼、三旋翼、六旋翼和八旋翼旋翼机UAV、固定翼UAV、以及混合旋翼机固定翼UAV。
电机200可以提供用于移动移动平台100A的力。移动力可以包括可以导致移动平台100A移动的任何类型的力。示例性移动力可以包括推进力和/或推力。例如，与电机200耦合的运动装置可以包括一个或多个螺旋桨。在正常模式下(如图3所示)，电机200可以驱动螺旋桨旋转。这种旋转可以产生用于推动或以其他方式移动移动平台100A的推力和/或推进力。
转向图5，拓扑100可以包括用于给电机200供电的电源装置500。示例性电源装置500可以包括一个或多个电池(未示出)。电池可以包括可充电和/或不可充电电池。电池的示例性类型可以包括铅酸电池、锂空气电池、锂离子电池、镍镉电池、镍氢电池。
如图5所示，控制器300可以从电源装置500汲取输入电流510并向电机200提供预热电流210。电机控制器300可以有利地将输入电流510转换为预热电流210。可选地，控制器300可以使用适合的技术对预热电流210进行数字编码，并向电机200提供编码后的预热电流210。这种编码可以有利地使控制器300能够数字地控制预热电流。示例性技术可以包括脉宽调制、脉幅调制或其组合。
图5示出了拓扑100，其包括用于连接电源装置500和控制器300的至少一个连接段530、和/或用于连接电机200和控制器300的至少一个连接段230。示例性连接段230、530可以包括分别用于传送输入电流510和预热电流210的电力电缆。
虽然仅仅出于说明的目的将拓扑100示出为包括单个电机200、单个控制器300和单个电源装置500，但拓扑100可以包括任何适合数量的相同和/或不同电机200、任何适合数量的相同和/或不同的控制器300、以及任何适合数量的相同和/或不同的电源装置500。控制器300可以控制一个或多个电机200。可以由一个或多个控制器300来控制一个电机200。控制器300可以从一个或多个相同和/或不同的电源装置500汲取输入电流510。一个或多个电机控制器300可以从一个电源装置500汲取输入电流510。
转到图6，拓扑100被示出为包括与控制器300通信的至少一个功率转换系统390。功率转换系统390可以通过控制器300的控制将输入电流510转换为预热电流210。换句话说，控制器300可以控制功率转换系统390作为用于向电机200提供预热电流210的中间系统。
示例性功率转换系统390可以包括降压变压器、升压变压器、直流(DC)-DC电压转换器、功率滤波器、功率频率转换器、电压整流器、功率逆变器、交流(AC)-DC转换器、DC-AC转换器和/或电压调节器，没有限制。根据需要，功率转换系统390可以至少部分地与控制器300和/或电源装置500集成。
方法400(在图3中示出)和/或拓扑100(在图4-6中示出)可以有利地提高操作电机200的安全性。通过使用方法400，在不增加附加硬件的情况下，电机200可以在向移动平台100A(图4所示)提供推进力之前自预热以达到最佳操作条件。因此可以在不增加移动平台100A的重量和/或硬件制造成本的情况下提高移动平台100A的操作效率和安全性。
另外和/或此外，连接段230、530、电源装置500和/或控制器300可以通过输入电流510和/或预热电流210同时自预热。因此可以加速移动平台100A进行低温操作的准备。
在低温下，连接段230、530及其绝缘物可能变脆。例如，在发生碰撞的情况下，脆性连接段230、530可能断裂。预热连接段230、530可以防止连接段230、530的断裂和/或变形，和/或防止诸如电缆磨损之类的故障。
在低温下，电源装置500的放电容量可能会降低。因此，用于给电机200供电的电源装置500的容量可能会显著地受限。例如，移动平台100A可以包括UAV 100B(未示出)，所以UAV 100B的飞行时间可能会降低。当UAV 100B执行大的移动(例如，宽翻转和/或显著加速)时，由于电流的有限供应，移动可能会变慢。在某些情况下，UAV 100B的飞行姿态可能失控。为了解决这样的问题，可以在将电源装置500安装在移动平台100A上之前在加热器(未示出)中预热电源装置500。然而，需要额外的加热器硬件，并且电源装置500可能在安装在移动平台100A上期间冷却。通过使用方法400，电源装置500可以有利地在被安装在移动平台100A上的同时被预热。因此预热可以更有效，并且可以提高电源装置500的性能。
基于电源装置500的性能参数，预热电流210可以小于或等于电源装置500的最大电流。例如，在低温下，电源装置500的内电阻可能会降低；因此，提供大的预热电流210可以显著地降低电源装置500两端的电压。电源装置500的电池管理系统(或BMU)(未示出)可以触发低电压保护并关闭电源装置500。为了确保供应预热电流210，控制器300可以被配置成记录和/或从BMU获得电源装置500的选定温度的最大电流。当电源装置500在选定温度下操作时，控制器300可以供应不大于相应最大电流的预热电流210。
电源装置500的用于确定最大电流的示例性性能参数可以包括电源装置500的用于触发低电压保护的电压阈值、在选定温度(和/或温度范围)下的内电阻、容量、温度、充电状态(SOC)和/或放电深度(DOD)。
参考图7和图8示出了方法400的一个示例性应用。图7示出了包括三相AC电机的电机200的替代实施例；而图8示出了参考系用于分析图7的电机200。
转到图7，电机200被示出为包括定子220和围绕定子220同心布置的转子240。定子220可以包括用于三相电源电流的预定数量的线圈A、B、C。换言之，电源电流IA、IB、IC可以分别通过线圈A、B、C。电源电流IA、IB、IC可以包括平衡的AC电流，其间具有120度的相位差。线圈A、B、C可以由诸如金属和/或金属合金之类的导电材料制成。当电源电流IA、IB、IC通过线圈A、B、C时，线圈A、B、C可以各自产生相应的磁场(未示出)。可以通过控制电源电流IA、IB、IC来控制磁场。可选地，线圈A、B、C中的每一个可以缠绕在一个或多个芯(未示出)上。
图7的转子240被示出为包括预定数量的永磁体242，其固定在围绕定子220周向布置的架244上。永磁体242的预定数量可以等于和/或大于芯的总数。永磁体可以在由磁场产生的扭力下移动。结果，转子240可以围绕定子220旋转。
图7仅仅出于说明性目的将转子240示出为围绕定子220。亦即，电机200可以使定子220布置为围绕转子240。
转到图8，示出了用于图7的电机200的直接正交零(dqo)变换260。通过改变参考系，dqo变换250可以将静止三相系统中的电源电流IA、IB、IC转换为旋转两轴系统中的D轴电流和Q轴电流。因此，dqo变换260可以简化电机200的分析。
如图8所示，dqo变换260可以包括α-β变换262(或αβγ变换或Clarke变换)。α-β变换262可以将静止三相系统中的电源电流IA、IB、IC变换成静止两轴系统中的α轴电流Iα以及β轴电流Iβ。
静止三相系统可以由分别与线圈A、B、C对齐的A轴、B轴、C轴定义。示例性电源电流IA、IB、IC可以通过以下等式来表示：
IA＝|I|cos(ωt) 等式(1-a)
IB＝|I|cos[ωt-(2/3)π] 等式(1-b)
IC＝|I|cos[ωt+(2/3)π] 等式(1-c)
其中t是时间并且|I|是电源电流IA、IB、IC中的每一个的幅度。电源电流IA、IB、IC可以在转子240(图7中所示)上施加扭力。扭力可以使转子240能够以空间矢量F所表示的角速度ω绕定子220旋转。
静止两相系统可以由α轴和β轴来定义。图8示出了与A轴对齐的示例性静止两相系统的α轴。通过使用α-β变换262，电源电流IA、IB、IC可以使用以下等式转换为电流Iα、Iβ：
Figure BDA0001800222380000251
如图8所示，dqo变换260可以包括αβγ-dqo变换264(或Park变换)。αβγ-dqo变换264可以将静止两轴系统中的电流Iα、Iβ变换成旋转两轴系统中的D轴电流ID和Q轴电流IQ。
旋转两轴系统可以由D轴和Q轴定义。图8示出了在与α轴和β轴同轴的情况下D轴和Q轴以角速度ω旋转。换句话说，旋转两轴系统可以表示从绕定子220以角速度ω旋转的转子240的角度来看对电流Iα、Iβ的施加。通过使用αβγ-dqo变换264，可以使用以下等式将电流Iα、Iβ变换成Q轴电流IQ和D轴电流ID：
Figure BDA0001800222380000261
其中
Figure BDA0001800222380000262
图8示出了永磁体242取向为与D轴平行并且相对于Q轴垂直。亦即，Q轴电流IQ可以产生驱动永磁体242围绕定子220周向移动的扭力。换言之，通过将Q轴电流IQ施加到定子220，由Q轴电流IQ供应的电能可以至少部分地转换为机械能。换句话说，通过施加Q轴电流IO，可以将电能转换为机械能、热或其组合。
有利地，在定子220上施加D轴电流ID不产生驱动永磁体242旋转的扭力。相反，D轴电流ID的电能可以转换为热。
因此，给定电源电流IA、IB、IC，可以通过dqo变换260来确定D轴电流ID和Q轴电流IQ。另一方面，给定D轴电流ID和Q轴电流IQ，可以通过向电流ID、IQ施加逆dqo变换来确定电源电流IA、IB、IC。逆dqo变换可以是dqo变换260的逆变换。例如，施加逆dqo变换可以包括顺序地向ID、IQ施加逆αβγ-dqo变换264和逆α-β变换262。示例性的逆αβγ-dqo变换可以包括等式(3)中的αβγ-dqo变换的逆。示例性的逆α-β变换可以包括等式(2)中的α-β变换的逆。
为了实现方法400(图3中所示)，当使用D轴电流ID和Q轴电流IO时，控制器300(图1中所示)可以执行dqo变换260和/或逆dqo变换。
例如，控制器300可以获得电机200的温度TM。例如，温度TM可以包括用于从控制器300接收电流的电机200的一个或多个选定电气组件的温度。电机200的示例性温度TM可以包括线圈A、B、C(图7中所示)的线圈温度TC。在一个示例中，控制器300可以基于任何温度感测技术(例如，控制器300和/或电机200的温度传感器(未示出))来获得电机200的温度TM。
在另一个示例中，D轴电流ID可以用于获得电机200的温度TM。可以至少部分地基于电机200的内电阻RS(未示出)和电机200的温度-电阻相关性来获得线圈温度TC。示例性内电阻RS可以包括线圈A、B、C的电阻。
例如，控制器300可以向电机200施加选定电流并且测量通过电机200的实际电源电流IA、IB、IC和相应的电源电压。可以将电流IA、IB、IC转换为D轴电流ID。可以将电源电压转换为D轴电压VD。使用D轴电流ID和D轴电压VD，可以通过欧姆定律来获得电机200的内阻RS。
电机200的示例性温度-电阻相关性可以如下：
Rs＝R0[1+αT(TM-T0)] 等式(4)
其中R0是电机200在参考温度T0下的内电阻，αT是电机200的温度系数。温度系数αT的值可以取决于电机200的组成。电机200的示例性组成可以包括线圈A、B、C中的每一个的组成。在一个示例中，线圈A、B、C可以由铜形成，因此温度系数αT的值可以是0.00393/℃，其是铜的温度系数αT。
可选地，为了提高测量的内电阻RS的准确度，D轴电流ID可以是小的。在测量期间，小的D轴电流ID可以避免电机200的大幅升温和/或显著地改变电机200的温度TM。因此可以提高测量的准确性。
另外和/或此外，电机200可以包括用于测量温度TM的温度传感器(未示出)。在一些情况下，基于内电阻RS的测量可以有利地比基于电机200内的温度传感器的测量更准确。例如，电机200内的电磁场可能会干扰温度传感器的操作。温度传感器可以在电磁屏蔽结构内被屏蔽以防止干扰。然而，温度传感器因此可以感测电磁掩蔽结构的温度而不是电机200的温度TM，因此可能会影响测量的准确性。
因此，另外和/或此外，可以至少部分地基于位于远离电机200的位置的温度传感器来获得温度TM。示例性温度传感器可以包括位于电机200外部的温度传感器。
转到图9，控制器300被示出为包括与处理器310通信的温度传感器350。示例性温度传感器可以包括二极管器件。
温度传感器350可以获得环境温度TE。环境温度TE可以指示电机200(图1中所示)外部的外部温度。在预热电机200之前，环境温度TE可以与电机200的温度TM一致和/或等于温度TM。换言之，环境温度温度TE可以提供电机200的温度TM的适合的近似值。
转向图10，示出了用于获得电机200的温度TM的示例性方法600的实施例。例如，控制器300可以使用方法600来测量温度TM。在610处，基于温度传感器350来获得电机200的环境温度TE。在620处，获得电机200的内电阻RS。
在630处，获得电机200的温度TM。可以通过将环境温度TE和基于内电阻RS计算的线圈温度TC组合来获得温度TM。例如，温度TM可以基于环境温度TE和线圈温度TC的加权平均数和/或未加权平均数。
可以基于测量环境温度TE和线圈温度TC的相应准确度来预先确定与环境温度TE和线圈温度TC相关联的相应权重。例如，测量环境温度TE的准确度可以基于温度传感器350的准确度。测量环境温度TE的准确度可以基于测量内电阻RS准确度和/或温度-电阻相关性。
使用多个传感器和/或测量仪器来获得温度TM的优点是可以通过冗余使测量结果更准确，并且测量结果对于特定传感器和/或测量仪器的限制会更加稳健。例如，基于内电阻RS的线圈温度TC可能与某些误差相关联，因为在一些情况下等式(4)中使用的温度系数αT可能是近似值，其不一定对应于线圈A、B、C(图7中所示)的精确组成。
尽管图10出于说明性目的示出了基于温度传感器350获得的环境温度TE，但是可以基于以下来获得环境温度TE：位于远离电机200的位置的任何预定数量的其他相同和/或不同的温度传感器的组合测量。
可以基于温度TM来确定预热电流210(图1中所示)。示例性预热电流210可以包括D轴电流ID。在一个实施例中，Q轴电流IQ可以等于零。有利地，电机200(图1中所示)可以是静止的，其中所有的电能都被转换为热。
可以以任何适合的方式来确定D轴电流ID。图11示出了用于基于所获得的温度TM来确定D轴电流ID的闭环控制拓扑360的示例性实施例。向误差计算器362提供温度TM和目标温度TN以确定温度TM相对于目标温度TN的误差(或偏差)。控制计算器364可以基于该误差来计算D轴电流ID。误差计算器362和/或控制计算器364可以以任何适合的方式实现，包括经由控制器300(图1中示出)。
可以在选定的持续时间内向电机200供应由控制计算器364计算的D轴电流ID。可以获得加热电机200的温度TM并将其反馈到误差计算器362。可以重复地执行闭环控制。当误差计算器362确定不存在误差时，可以完成预热。误差计算器362可以基于确定温度TM高于或等于目标温度TN来确定不存在误差。
图12示出了使用比例积分(PI)模型来确定D轴电流ID的闭环控制拓扑360的替代实施例。误差计算器362可以基于温度TM和目标温度TN之间的差来确定误差：
误差＝TM-TN。 等式(5)
控制计算器364可以包括比例计算器365和积分计算器366，分别用于计算比例项P和积分项I：
P＝Kp*errorn， 等式(6)
Figure BDA0001800222380000291
其中误差n是在第n时间测量的误差，KP是比例增益，并且Ki是积分增益。可以利用图12中所示的运算器367通过将比例项P与积分项I相加来计算D轴电流ID
Figure BDA0001800222380000292
对于闭环控制拓扑360，可以以任何方式来调谐比例增益KP和/或积分增益Ki，以实现选定的预热速度。例如，可以基于经由调谐过程(图13和图14中所示)的调谐来确定比例增益KP和/或积分增益Ki。
尽管图12仅仅出于说明性目的将闭环控制拓扑360示出为(PI)模型，但是闭环控制拓扑360可以使用任何其他控制模型，没有限制。示例性控制模型可以包括比例(P)模型、积分(I)模型、比例-微分(PD)模型、比例-积分-微分(PID)模型或其组合。
图13示出了用于确定比例增益KP的示例性方法700。在710处，通过闭环控制单独(和/或分别)基于多个比例增益KP来预热电机200。在一个实施例中，可以通过闭环控制基于选定比例增益KP使用D轴电流ID来自预热电机200。可以每次基于不同的比例增益KP重复对电机200的自预热。可选地，调谐过程中的闭环控制可以基于选定的积分增益Ki。例如，积分增益Ki可以是零。
在720处，在确定比例增益KP在预定的第一持续时间t1内使电机的温度TM升高到稳定状态时，可以选择比例增益KP。在多于一个比例增益KP可以在第一持续时间t1内使电机的温度TM升高到稳定状态的情况下，可以选择多个比例增益KP中的一个比例增益KP。在一个实施例中，可以选择多个比例增益KP中的最小比例增益KP。通过选择最小比例增益KP，自预热可以有利地消耗较少的电力。
当基于比例项P计算D轴电流ID时，稳态下的温度TM不一定等于目标温度TN。积分项I可以有利地降低稳态下的温度误差TM。图14示出了用于确定积分增益Ki的示例性方法800。在810处，通过闭环控制单独(和/或分别)基于多个积分增益Ki来预热电机200。在一个实施例中，可以通过闭环控制至少部分地基于积分增益Ki使用D轴电流ID来自预热电机200。可以每次基于不同的积分增益Ki重复对电机200的自预热。可选地，比例增益Kp可以是基于方法700(图13中所示)选择的比例增益Kp。
在820处，在确定积分增益Ki使电机200的温度TM升高到稳定状态下的目标温度TN时，可以选择积分增益Ki。另外和/或此外，选定的积分增益Ki可以在预定的第二持续时间t2内使电机200的温度TM升高到目标温度TN。在多于一个积分增益Ki可以以这种方式来升高温度TM的情况下，可以选择多个积分增益Ki中的一个积分增益Ki。在一个实施例中，可以选择多个积分增益Ki中的最小积分增益Ki。通过选择最小积分增益Ki，自预热可以有利地消耗较少的电力。
可以通过控制器300(图1中所示)与相应的温度提高率相关联地记录比例增益Kp和积分增益Ki的多个组合。由此，控制器300可以至少部分地基于目标预热持续时间来选择组合。目标预热持续时间可以包括可以执行预热的时间长度。示例性的目标预热持续时间可以是存储在控制器300中的内置参数和/或输入到控制器300中的可定制参数。
另外和/或此外，可以通过开环控制来确定D轴电流ID。例如，基于温度TM和目标温度TN，控制器300可以选择能够在目标预热持续时间内将温度TM提高到目标温度TN的D轴电流ID。在一个实施例中，经由调谐过程，可以分别监测通过多个D轴电流ID实现的温度提高，其结果可以存储在控制器300中。控制器300可以基于目标预热持续时间和/或所需的温度提高来选择D轴电流ID。
转到图15，电机200被示出为用于产生警报声280。在一个实施例中，预热电流210可以使电机200能够产生警报声280。示例性警报声280可以包括任何可听见的声音，例如哔哔声、音乐、语音和/或其组合。
预热电流210可以顺序地和/或同时地预热电机200并产生警报声280。例如，预热电流210可以同时预热电机200并产生警报声280。有利地，警告声280可以通知操作者电机200正在被预热。因此可以改善用户体验。
转到图16，参考旋转两轴系统来示出电机200。预热电流210可以包括用于使转子240绕定子220振动的Q轴电流IQ。图16示出Q轴电流IQ具有预定频率的振荡方形波形。由Q轴电流IQ施加在转子240上的扭力因此可以在至少两个相反的方向之间振荡，从而导致转子240振动作为响应。这种振动可以产生声波从而生成警报声280。当振动的频率范围从20Hz到20kHz时，警报声280是人可以听到的。
可以选择Q轴电流Io的频率以产生目标频率的警报声280。可以选择Q轴电流IQ的幅度来产生目标音量的警报声280。例如，增大Q轴电流IO的幅度可以增大警报声280的音量。在一个实施例中，可以执行对Q轴电流IQ的频率和/或幅度的调谐，以实现警报声280的期望效果。
在一个实施例中，可以分别监测通过多个Q轴电流IQ实现的温度提高，其结果可以存储在控制器300(图15中示出)中。控制器300可以以任何适合的方式选择和/或供应Q轴电流Io。例如，为了预热电机200，控制器300可以基于目标预热持续时间和/或要实现的温度提高来选择Q轴电流IQ。因此可以供应Q轴电流以预热电机200达目标预热持续时间。
在另一实施例中，预热电流210可以包括Q轴电流IQ和D轴电流ID。例如，当Q轴电流IQ不足以在目标预热持续时间内实现所需的温度提高时，控制器300可以向电机200施加D轴电流ID以便更有效地进行自预热。在另一示例中，控制器300可以在预热期间连续地和/或间歇地施加D轴电流ID和/或Q轴电流。
尽管图16示出Q轴电流IQ为方波形式，但是Q轴电流IQ可以包括一个或多个其他振荡波形，包括任何其他相同和/或不同的振荡波形。每个波形可以是周期性的和/或以其他形式随时间变化的。例如，Q轴电流IO可以具有声音波形。可以基于解码音频媒体文件来产生示例性声音波形。因此可以由电机200来可听地再现媒体文件的内容。
转到图17，移动平台100A被示出为与遥控装置900通信。遥控装置900可以位于远离移动平台100A的位置。
例如，遥控装置900可以以有线和/或无线的方式向控制器300发送指令和/或从控制器300接收信息。可选地，遥控装置900可以从操作者接收输入以远程控制移动平台100A。
转到图18，示出了方法400的替代实施例。如图18所示，在402处，可以接收来自于遥控装置900的预热请求。例如，控制器300(图17中所示)可以接收来自于遥控装置900的预热请求。预热请求可以请求预热移动平台100A(图17中所示)和/或移动平台100A的一个或多个选定组件，例如电机200。
当控制器300确定启用预热模式时，在420A处，控制器300可以接受预热请求。在接受预热请求后，控制器300可以控制电机200进行自预热的预热电流210(图1中所示)。当控制器300确定不启用预热模式时，在430A，控制器900可以拒绝预热请求。例如，控制器300可以向遥控装置900发送可选通知，指示电机200不需要预热和/或预热请求未被接受。因此，控制器300可以响应操作者是否预热电机200。有利地，可以改善用户体验。
另外和/或此外，控制器300可以向遥控装置900通知移动平台100A的预热状态和/或移动平台100A的一个或多个选定组件(例如，电机200和/或电源装置500(图5和图6中所示))的预热状态。遥控装置900可以向操作者指示预热状态。示例性的预热状态可以包括指示电机200需要预热的提示、电机200在预热之前和/或预热期间的温度TM、预热的目标持续时间、预热的经过时间、预热剩余时间、预热完成和/或其组合。通过预热状态，可以在等待移动平台100A准备就绪时，向操作者通知预热的进展。因此，可以有利地改善用户体验。
转到图19，示出了方法400的另一替代实施例。在410处，可以确定是否启用预热模式。可以基于电源装置500的温度TP来确定是否启用预热模式。预热模式可以包括电源装置500和/或电机200可以被预热的控制模式。
例如，可以将温度TP与目标温度TN进行比较(未示出)。当温度TP高于或等于目标温度TN时，电源装置500和/或电机200可以安全地操作和/或不需要预热。
当温度TP低于目标温度TN时，可以启用预热模式。如图19所示，在420B处，可以控制电源装置500向电机200提供预热电流210，以实现电机200和电源装置500的自预热。例如，电机200和电源装置500可以同时自预热。有利的是，可以加速电机200和电源装置500的预热。
当温度TP高于或等于目标温度TN时，可以不启用预热模式。控制器300不对电源装置500进行预热。可选地，在430B处，可以以正常模式控制电源装置500。正常模式可以包括以下控制模式：其中控制电源装置500向电机200提供驱动电流。
控制器300可以获得电源装置500的温度TP。在一个实施例中，控制器300可以至少部分地基于环境温度TE来获得温度TP。例如，可以通过使用位于电源装置500外部的温度传感器来获得环境温度TE。示例性温度传感器可以包括温度传感器350(图9中所示)。
另外和/或此外，控制器300可以至少部分地基于电源装置500的内部温度来获得温度TP。转到图20，示出了电源装置500的示例性实施例。图20的电源装置500被示出为包括预定数量的电池520，电池520包括电池520A、520B…520N。电池520可以是任何类型的电池，包括但不限于铅酸电池、锂空气电池、锂离子电池、镍镉电池、镍金属氢电池等。优选地，电源装置500可以包括相同电池520。电池520可以以串联、并联或两者的组合方式连接，所以电源装置500可以传送预选的电压、电流、容量和/或功率密度。
电源装置500被示出为包括靠近一个或多个电池520和/或与其接触的温度传感器540。温度传感器540可以感测电源装置500的内部温度。电源装置500的示例性内部温度可以包括电池520的表面温度。例如，表面温度可以包括电池520中的一个的表面温度。此外和/或另外，表面温度可以包括两个或更多个电池520的相应表面温度的加权和/或未加权平均数。
虽然图20仅仅出于说明性目的将电源装置500示出为包括一个温度传感器540，但电源装置500可以包括任何预定数量的相同和/或不同温度传感器540。每个温度传感器540可以感测一个或多个预选电池520的温度。
可以基于环境温度TE、电源装置500的内部温度或其组合来获得电源装置500的温度TP。例如，温度TP可以基于环境温度TE和内部温度的加权平均数和/或未加权平均数。可以基于测量环境温度TE和内部温度的相应准确度来预先确定与环境温度TE和内部温度相关联的各个权重。
转向图21，拓扑被示出为包括用于加热电源装置500的加热元件1000。加热元件1000可以包括能够以任何常规方式(包括经由电阻加热、Joule加热和/或Peltier效应)将电力转换为热的任何适合的装置。示例性加热元件1000可以包括金属加热元件、陶瓷加热元件、聚合物正温度系数(PTC)加热元件、复合加热元件或其组合。
控制器300可以控制提供给加热元件1000以用于加热电源装置500的加热电流1010。控制器300可以选择能够在目标预热持续时间内使电源装置500的温度TP提高到目标温度TN的加热电流1010。如图21所示，加热元件1000可以产生热1020以加热电源装置500。
图21示出控制器300从电源装置500汲取输入电流510和/或直接向加热元件100提供加热电流1010。然而，控制器300可以控制中间系统(未示出)向加热元件1000提供加热电流1010。
在一个实施例中，控制器300可以同时控制预热电流210和加热电流1010。例如，当预热电流210不足以实现电源装置500所需的温度提高时，控制器300可以控制电源装置500的加热电流1010以更有效地进行自预热。
加热元件1000可以位于电源装置500附近。例如，如果安装在移动平台100A上，则移动平台100A可以形成电源装置500可以位于其中的电源装置腔室(未示出)。加热元件1000可以与电源装置500共同位于电源装置腔室中。在另一示例中，加热元件1000可以位于电源装置500内部。
转向图22，电源装置500可以包括电池管理单元(BMU)560。BMU 400可以与电源装置500的至少一个电池520耦合。在某些实施例中，BMU 560可以与一个或多个选定电池520耦合。可选地，BMU 560可以与电池520中的每个电池耦合。基于来自控制器300的指令，BMU560可以与控制器300通信并选择性地接通和/或断开用于传送加热电流1010的电池520。
图22示出加热元件1000位于电源装置500内。BMU 560可以向加热元件1000提供加热电流1010，以便加热元件1000对电池520进行加热。
所公开的实施例存在各种修改和备选形式，并且其具体示例已经通过示例在附图中示出并且在本文进行了详细描述。然而，应该理解的是，所公开的实施例不限于所公开的特定形式或方法，相反，所公开的实施例将覆盖所有的修改、等同物和备选方案。

Claims (182)

1.一种控制用于为移动平台提供推进力的电机的方法，包括：
基于电机的温度来确定是否启用预热模式；以及
在确定启用所述预热模式时，控制提供给所述电机的预热电流，以使所述电机能够自预热，所述预热电流包括Q轴电流，所述Q轴电流用于使所述电机中的转子相对于所述电机中的定子振动，以产生警报声。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：在确定不启用所述预热模式时，控制提供给所述电机的驱动电流，以便所述电机提供所述推进力。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括：
在确定所述电机的温度低于目标温度时，确定启用所述预热模式；以及
在确定所述电机的温度高于或等于所述目标温度时，确定不启用所述预热模式。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括：使所述电机能够在所述自预热期间产生所述警报声。
5.根据权利要求4所述的方法，其中使所述电机能够产生所述警报声与所述自预热同时发生。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述预热电流还包括：
D轴电流。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述Q轴电流和所述D轴电流经由直接正交零逆变换转换为三相电源电流。
8.根据权利要求6所述的方法，其中基于所述电机的温度向所述电机提供所述Q轴电流达到选定的预热持续时间。
9.根据权利要求6所述的方法，其中选择所述Q轴电流的幅度以产生目标音量的警报声。
10.根据权利要求6-9中任一项所述的方法，其中选择所述Q轴电流的频率以产生目标频率的警报声。
11.根据权利要求3所述的方法，其中所述预热电流包括D轴电流和Q轴电流。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述Q轴电流等于零。
13.根据权利要求11所述的方法，其中所述D轴电流和所述Q轴电流经由直接正交零逆变换转换为三相电源电流。
14.根据权利要求11-13中任一项所述的方法，其中基于所述电机的温度来确定所述D轴电流。
15.根据权利要求14所述的方法，其中基于所述电机的温度，通过闭环控制来确定所述D轴电流。
16.根据权利要求15所述的方法，其中通过使用所述闭环控制的比例积分PI模型来计算所述D轴电流。
17.根据权利要求16所述的方法，其中基于所述PI模型的比例增益和积分增益来计算所述D轴电流。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述比例增益由如下确定：
分别使用多个比例增益来控制所述电机的自预热；以及
选择一个比例增益，使所述电机的温度在预定的第一持续时间内升高到稳定状态。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述积分增益由如下确定：
分别使用多个积分增益和所选择的比例增益来控制所述电机的自预热；以及
选择一积分增益，使所述电机的温度在所述稳定状态下并且在预定的第二持续时间内升高到所述目标温度。
20.根据权利要求14所述的方法，其中基于所述电机的温度，通过开环控制来确定所述D轴电流。
21.根据权利要求20所述的方法，其中选择所述D轴电流以在目标预热持续时间内使所述电机的温度提高到所述目标温度。
22.根据权利要求1所述的方法，还包括获得所述电机的温度。
23.根据权利要求22所述的方法，其中基于所述电机的电阻和所述电机的温度-电阻相关性来获得所述电机的温度。
24.根据权利要求22或权利要求23所述的方法，其中基于以下来获得所述电机的温度：
经由温度传感器测量的环境温度；以及
所述电机的电阻和所述电机的温度-电阻相关性。
25.根据权利要求1所述的方法，还包括：控制输入电流到所述预热电流的转换，其中由移动平台上的电源装置提供所述输入电流。
26.根据权利要求25所述的方法，其中同时预热所述电源装置和所述电机。
27.根据权利要求25或权利要求26所述的方法，其中所述预热电流小于或等于基于所述电源装置的性能参数的最大电流。
28.根据权利要求1所述的方法，还包括接收来自于遥控装置的预热请求。
29.根据权利要求28所述的方法，还包括：
响应于所述预热请求，确定是否启用所述预热模式；以及
在确定启用所述预热模式时，接受所述预热请求；或者
在确定不启用所述预热模式时，拒绝所述预热请求。
30.根据权利要求1所述的方法，还包括：向遥控装置通知所述电机的预热状态。
31.根据权利要求1所述的方法，其中所述移动平台包括无人机。
32.一种控制用于为移动平台提供推进力的电机的系统，包括：
控制器，用于：
基于电机的温度来确定是否启用预热模式；以及
在确定启用所述预热模式时，控制提供给所述电机的预热电流，以使所述电机能够自预热，所述预热电流包括Q轴电流，所述Q轴电流用于使所述电机中的转子相对于所述电机中的定子振动，以产生警报声。
33.根据权利要求32所述的系统，其中所述控制器用于：在确定不启用所述预热模式时，控制提供给所述电机的驱动电流以便所述电机提供所述推进力。
34.根据权利要求32所述的系统，其中所述控制器用于：
在确定所述电机的温度低于目标温度时，确定启用所述预热模式；以及
在确定所述电机的温度高于或等于所述目标温度时，确定不启用所述预热模式。
35.根据权利要求32所述的系统，其中所述控制器用于：使所述电机能够产生所述警报声。
36.根据权利要求35所述的系统，其中使所述电机能够在与所述自预热同时产生所述警报声。
37.根据权利要求36所述的系统，其中所述预热电流还包括：
D轴电流。
38.根据权利要求37所述的系统，其中所述Q轴电流和所述D轴电流经由直接正交零逆变换转换为三相电源电流。
39.根据权利要求37所述的系统，其中基于所述电机的温度向所述电机提供所述Q轴电流达到选定的预热持续时间。
40.根据权利要求37所述的系统，其中选择所述Q轴电流的幅度以产生目标音量的所述警报声。
41.根据权利要求37-40中任一项所述的系统，其中选择所述Q轴电流的频率以产生目标频率的警报声。
42.根据权利要求34所述的系统，其中所述预热电流包括D轴电流和Q轴电流。
43.根据权利要求42所述的系统，其中所述Q轴电流等于零。
44.根据权利要求42所述的系统，其中所述D轴电流和所述Q轴电流经由直接正交零逆变换转换为三相电源电流。
45.根据权利要求42-44中任一项所述的系统，其中基于所述电机的温度来确定所述D轴电流。
46.根据权利要求45所述的系统，其中基于所述电机的温度，通过闭环控制来确定所述D轴电流。
47.根据权利要求46所述的系统，其中通过使用所述闭环控制的比例积分PI模型来计算所述D轴电流。
48.根据权利要求47所述的系统，其中基于所述PI模型的比例增益和积分增益来计算所述D轴电流。
49.根据权利要求48所述的系统，其中所述比例增益由如下确定：
分别使用多个比例增益来控制所述电机的自预热；以及
选择一个比例增益，使所述电机的温度在预定的第一持续时间内升高到稳定状态。
50.根据权利要求49所述的系统，其中所述积分增益由如下确定：
分别使用多个积分增益和所选择的比例增益来控制所述电机的自预热；以及
选择一积分增益，使所述电机的温度在所述稳定状态下并且在预定的第二持续时间内升高到所述目标温度。
51.根据权利要求45所述的系统，其中基于所述电机的温度，通过开环控制来确定所述D轴电流。
52.根据权利要求51所述的系统，其中选择所述D轴电流以在目标预热持续时间内使所述电机的温度提高到所述目标温度。
53.根据权利要求32所述的系统，其中所述控制器用于：获得所述电机的温度。
54.根据权利要求53所述的系统，其中所述控制器用于：基于所述电机的电阻和所述电机的温度-电阻相关性来获得所述电机的温度。
55.根据权利要求53或权利要求54所述的系统，其中所述控制器用于：基于以下操作来获得所述电机的温度：
经由温度传感器测量的环境温度；以及
所述电机的电阻和所述电机的温度-电阻相关性。
56.根据权利要求32所述的系统，其中所述控制器用于：控制输入电流到所述预热电流的转换，其中由所述移动平台上的电源装置提供所述输入电流。
57.根据权利要求56所述的系统，其中同时预热所述电源装置和所述电机。
58.根据权利要求56或权利要求57所述的系统，其中所述预热电流小于或等于基于所述电源装置的性能参数的最大电流。
59.根据权利要求32所述的系统，其中所述控制器用于：接收来自于遥控装置的预热请求。
60.根据权利要求59所述的系统，其中所述控制器用于：
响应于所述预热请求，确定是否启用所述预热模式；以及
在确定启用所述预热模式时，接受所述预热请求；或者
在确定不启用所述预热模式时，拒绝所述预热请求。
61.根据权利要求32所述的系统，其中所述控制器用于：向遥控装置通知所述电机的预热状态。
62.根据权利要求32所述的系统，其中所述移动平台包括无人机。
63.一种移动平台，包括：
电机，用于为所述移动平台提供推进力；以及
控制器，用于：
基于所述电机的温度来确定是否启用预热模式；以及
在确定启用所述预热模式时，控制提供给所述电机的预热电流，以使所述电机能够自预热，所述预热电流包括Q轴电流，所述Q轴电流用于使所述电机中的转子相对于所述电机中的定子振动，以产生警报声。
64.根据权利要求63所述的移动平台，其中所述控制器用于：在确定不启用所述预热模式时，控制提供给所述电机的驱动电流以便所述电机提供所述推进力。
65.根据权利要求63所述的移动平台，其中所述控制器用于：
在确定所述电机的温度低于目标温度时，确定启用所述预热模式；以及
在确定所述电机的温度高于或等于所述目标温度时，确定不启用所述预热模式。
66.根据权利要求63所述的移动平台，其中所述控制器用于：使所述电机能够在所述自预热期间产生所述警报声。
67.根据权利要求66所述的移动平台，其中使所述电机能够在与所述自预热同时产生所述警报声。
68.根据权利要求67所述的移动平台，其中所述预热电流还包括：
D轴电流。
69.根据权利要求68所述的移动平台，其中所述Q轴电流和所述D轴电流经由直接正交零逆变换转换为三相电源电流。
70.根据权利要求68所述的移动平台，其中基于所述电机的温度向所述电机提供所述Q轴电流达到选定的预热持续时间。
71.根据权利要求68所述的移动平台，其中选择所述Q轴电流的幅度以产生目标音量的所述警报声。
72.根据权利要求68-71中任一项所述的移动平台，其中选择所述Q轴电流的频率以产生目标频率的所述警报声。
73.根据权利要求65所述的移动平台，其中所述预热电流包括D轴电流和Q轴电流。
74.根据权利要求73所述的移动平台，其中所述Q轴电流等于零。
75.根据权利要求73所述的移动平台，其中所述D轴电流和所述Q轴电流经由直接正交零逆变换转换为三相电源电流。
76.根据权利要求73-75中任一项所述的移动平台，其中基于所述电机的温度来确定所述D轴电流。
77.根据权利要求76所述的移动平台，其中基于所述电机的温度，通过闭环控制来确定所述D轴电流。
78.根据权利要求77所述的移动平台，其中通过使用所述闭环控制的比例积分PI模型来计算所述D轴电流。
79.根据权利要求78所述的移动平台，其中基于所述PI模型的比例增益和积分增益来计算所述D轴电流。
80.根据权利要求79所述的移动平台，其中所述比例增益由如下确定：
分别使用多个比例增益来控制所述电机的自预热；以及
选择一个比例增益，使所述电机的温度在预定的第一持续时间内升高到稳定状态。
81.根据权利要求80所述的移动平台，其中所述积分增益由如下确定：
分别使用多个积分增益和所选择的比例增益来控制所述电机的自预热；以及
选择一积分增益，使所述电机的温度在所述稳定状态下并且在预定的第二持续时间内升高到所述目标温度。
82.根据权利要求76所述的移动平台，其中基于所述电机的温度，通过开环控制来确定所述D轴电流。
83.根据权利要求82所述的移动平台，其中选择所述D轴电流以在目标预热持续时间内使所述电机的温度提高到所述目标温度。
84.根据权利要求63所述的移动平台，其中所述控制器用于：获得所述电机的温度。
85.根据权利要求84所述的移动平台，其中基于所述电机的电阻和所述电机的温度-电阻相关性来获得所述电机的温度。
86.根据权利要求84或权利要求85所述的移动平台，其中基于以下来获得所述电机的温度：
经由温度传感器测量的环境温度；以及
所述电机的电阻和所述电机的温度-电阻相关性。
87.根据权利要求63所述的移动平台，其中所述控制器用于：控制输入电流到所述预热电流的转换，其中由所述移动平台上的电源装置提供所述输入电流。
88.根据权利要求87所述的移动平台，其中同时预热所述电源装置和所述电机。
89.根据权利要求87或权利要求88所述的移动平台，其中所述预热电流小于或等于基于所述电源装置的性能参数的最大电流。
90.根据权利要求63所述的移动平台，其中所述控制器用于：接收来自于遥控装置的预热请求。
91.根据权利要求90所述的移动平台，其中所述控制器用于：
响应于所述预热请求，确定是否启用所述预热模式；以及
在确定启用所述预热模式时，接受所述预热请求；或者
在确定不启用所述预热模式时，拒绝所述预热请求。
92.根据权利要求63所述的移动平台，其中所述控制器用于：向遥控装置通知所述电机的预热状态。
93.根据权利要求63所述的移动平台，其中所述移动平台包括无人机。
94.一种包括机器可执行代码的计算机可读存储介质，所述机器可执行代码在由一个或多个处理器执行时根据权利要求1-31中任一项来控制电机。
95.一种用于控制由电源装置供电的电机的方法，包括：
基于所述电源装置的温度来确定是否启用预热模式；以及
在确定启用所述预热模式时，控制所述电源装置向所述电机提供预热电流，以实现所述电机和所述电源装置的同时自预热，所述预热电流包括Q轴电流，所述Q轴电流用于使所述电机中的转子相对于所述电机中的定子振动，以产生警报声。
96.根据权利要求95所述的方法，还包括：
在确定所述电源装置的温度低于目标温度时，确定启用所述预热模式；以及
在确定所述电源装置的温度高于或等于所述目标温度时，确定不启用所述预热模式。
97.根据权利要求95所述的方法，还包括：获得所述电源装置的温度。
98.根据权利要求97所述的方法，其中基于以下来获得所述电源装置的温度：
环境温度；
所述电源装置中的电池的表面温度；或者
其组合。
99.根据权利要求95所述的方法，还包括：
在确定启用所述预热模式时，控制所述电源装置向加热元件供应加热电流以加热所述电源装置。
100.根据权利要求99所述的方法，其中所述加热元件位于所述电源装置内。
101.根据权利要求99或权利要求100所述的方法，其中所述加热元件位于容纳所述电源装置的电源装置腔室内。
102.根据权利要求95所述的方法，还包括：使所述电机能够产生所述警报声。
103.根据权利要求102所述的方法，其中使所述电机能够在与所述自预热同时产生所述警报声。
104.根据权利要求103所述的方法，其中所述预热电流还包括：
D轴电流。
105.根据权利要求104所述的方法，其中所述Q轴电流和所述D轴电流经由直接正交零逆变换转换为三相电源电流。
106.根据权利要求104所述的方法，其中基于所述电机的温度向所述电机提供所述Q轴电流达到选定的预热持续时间。
107.根据权利要求104所述的方法，其中选择所述Q轴电流的幅度以产生目标音量的警报声。
108.根据权利要求104-107中任一项所述的方法，其中选择所述Q轴电流的频率以产生目标频率的警报声。
109.根据权利要求95所述的方法，其中所述预热电流包括D轴电流和Q轴电流。
110.根据权利要求109所述的方法，其中所述Q轴电流等于零。
111.根据权利要求109所述的方法，其中所述D轴电流和所述Q轴电流经由直接正交零逆变换转换为三相电源电流。
112.根据权利要求109-111中任一项所述的方法，其中基于所述电机的温度来确定所述D轴电流。
113.根据权利要求112所述的方法，其中基于所述电机的温度，通过闭环控制来确定所述D轴电流。
114.根据权利要求113所述的方法，其中通过使用所述闭环控制的比例积分PI模型来计算所述D轴电流。
115.根据权利要求113所述的方法，其中基于所述电机的电阻和所述电机的温度-电阻相关性来获得所述电机的温度。
116.根据权利要求112所述的方法，其中基于所述电机的温度，通过开环控制来确定所述D轴电流。
117.根据权利要求116所述的方法，其中选择所述D轴电流以在目标预热持续时间内使所述电机的温度提高到目标温度。
118.根据权利要求95所述的方法，还包括：控制由所述电源装置提供的输入电流到所述预热电流的转换。
119.根据权利要求95所述的方法，其中所述预热电流小于或等于基于所述电源装置的性能参数的最大电流。
120.根据权利要求95所述的方法，还包括接收来自于遥控装置的预热请求。
121.根据权利要求120所述的方法，还包括：
响应于所述预热请求，确定是否启用所述预热模式；以及
在确定启用所述预热模式时，接受所述预热请求；或者
在确定不启用所述预热模式时，拒绝所述预热请求。
122.根据权利要求95所述的方法，还包括：向遥控装置通知所述电源装置的预热状态。
123.根据权利要求95所述的方法，其中所述电机用于为移动平台提供推进力。
124.一种用于控制由电源装置供电的电机的系统，包括：
控制器，用于：
基于所述电源装置的温度来确定是否启用预热模式；以及
在确定启用所述预热模式时，控制所述电源装置向所述电机提供预热电流，以实现所述电机和所述电源装置的同时自预热，所述预热电流包括Q轴电流，所述Q轴电流用于使所述电机中的转子相对于所述电机中的定子振动，以产生警报声。
125.根据权利要求124所述的系统，其中所述控制器用于：
在确定所述电源装置的温度低于目标温度时，确定启用所述预热模式；以及
在确定所述电源装置的温度高于或等于所述目标温度时，确定不启用所述预热模式。
126.根据权利要求124所述的系统，其中所述控制器用于：获得所述电源装置的温度。
127.根据权利要求126所述的系统，其中基于以下来获得所述电源装置的温度：
环境温度；
所述电源装置中的电池的表面温度；或者
其组合。
128.根据权利要求124所述的系统，其中所述控制器用于：
在确定启用所述预热模式时，控制所述电源装置向加热元件供应加热电流以加热所述电源装置。
129.根据权利要求128所述的系统，其中所述加热元件位于所述电源装置内。
130.根据权利要求128或权利要求129所述的系统，其中所述加热元件位于容纳所述电源装置的电源装置腔室内。
131.根据权利要求124所述的系统，其中所述控制器使所述电机能够产生所述警报声。
132.根据权利要求131所述的系统，其中使所述电机能够在与所述自预热同时产生所述警报声。
133.根据权利要求132所述的系统，其中所述预热电流还包括：
D轴电流。
134.根据权利要求133所述的系统，其中所述Q轴电流和所述D轴电流经由直接正交零逆变换转换为三相电源电流。
135.根据权利要求133所述的系统，其中基于所述电机的温度向所述电机提供所述Q轴电流达到选定的预热持续时间。
136.根据权利要求133所述的系统，其中选择所述Q轴电流的幅度以产生目标音量的所述警报声。
137.根据权利要求133-136中任一项所述的系统，其中选择所述Q轴电流的频率以产生目标频率的警报声。
138.根据权利要求124所述的系统，其中所述预热电流包括D轴电流和Q轴电流。
139.根据权利要求138所述的系统，其中所述Q轴电流等于零。
140.根据权利要求138所述的系统，其中所述D轴电流和所述Q轴电流经由直接正交零逆变换转换为三相电源电流。
141.根据权利要求138-140中任一项所述的系统，其中基于所述电机的温度来确定所述D轴电流。
142.根据权利要求141所述的系统，其中基于所述电机的温度，通过闭环控制来确定所述D轴电流。
143.根据权利要求142所述的系统，其中通过使用所述闭环控制的比例积分PI模型来计算所述D轴电流。
144.根据权利要求142所述的系统，其中基于所述电机的电阻和所述电机的温度-电阻相关性来获得所述电机的温度。
145.根据权利要求141所述的系统，其中基于所述电机的温度，通过开环控制来确定所述D轴电流。
146.根据权利要求145所述的系统，其中选择所述D轴电流以在目标预热持续时间内使所述电机的温度提高到目标温度。
147.根据权利要求124所述的系统，其中所述控制器用于：控制由所述电源装置提供的输入电流到所述预热电流的转换。
148.根据权利要求124所述的系统，其中所述预热电流小于或等于基于所述电源装置的性能参数的最大电流。
149.根据权利要求124所述的系统，其中所述控制器用于：接收来自于遥控装置的预热请求。
150.根据权利要求149所述的系统，其中所述控制器用于：
响应于所述预热请求，确定是否启用所述预热模式；以及
在确定启用所述预热模式时，接受所述预热请求；或者
在确定不启用所述预热模式时，拒绝所述预热请求。
151.根据权利要求124所述的系统，其中所述控制器用于：向遥控装置通知所述电源装置的预热状态。
152.根据权利要求124所述的系统，其中所述电机用于为移动平台提供推进力。
153.一种移动平台，包括：
电机，用于为所述移动平台提供推进力；
电源装置，用于为所述电机供电；以及
控制器，用于：
基于所述电源装置的温度来确定是否启用预热模式；以及
在确定启用所述预热模式时，控制所述电源装置向所述电机提供预热电流，以实现所述电机和所述电源装置的同时自预热，所述预热电流包括Q轴电流，所述Q轴电流用于使所述电机中的转子相对于所述电机中的定子振动，以产生警报声。
154.根据权利要求153所述的移动平台，其中所述控制器用于：
在确定所述电源装置的温度低于目标温度时，确定启用所述预热模式；以及
在确定所述电源装置的温度高于或等于所述目标温度时，确定不启用所述预热模式。
155.根据权利要求153所述的移动平台，其中所述控制器用于：获得所述电源装置的温度。
156.根据权利要求155所述的移动平台，其中基于以下来获得所述电源装置的温度：
环境温度；
所述电源装置中的电池的表面温度；或者
其组合。
157.根据权利要求153所述的移动平台，其中所述控制器用于：
在确定启用所述预热模式时，控制所述电源装置向加热元件供应加热电流以加热所述电源装置。
158.根据权利要求157所述的移动平台，其中所述加热元件位于所述电源装置内。
159.根据权利要求157或权利要求158所述的移动平台，其中所述加热元件位于容纳所述电源装置的电源装置腔室内。
160.根据权利要求153所述的移动平台，其中所述控制器使所述电机能够产生所述警报声。
161.根据权利要求160所述的移动平台，其中使所述电机能够在与所述自预热同时产生所述警报声。
162.根据权利要求161所述的移动平台，其中所述预热电流还包括：
D轴电流。
163.根据权利要求162所述的移动平台，其中所述Q轴电流和所述D轴电流经由直接正交零逆变换转换为三相电源电流。
164.根据权利要求162所述的移动平台，其中基于所述电机的温度向所述电机提供所述Q轴电流达到选定的预热持续时间。
165.根据权利要求162所述的移动平台，其中选择所述Q轴电流的幅度以产生目标音量的所述警报声。
166.根据权利要求162-165中任一项所述的移动平台，其中选择所述Q轴电流的频率以产生目标频率的所述警报声。
167.根据权利要求153所述的移动平台，其中所述预热电流包括D轴电流和Q轴电流。
168.根据权利要求167所述的移动平台，其中所述Q轴电流等于零。
169.根据权利要求167所述的移动平台，其中所述D轴电流和所述Q轴电流经由直接正交零逆变换转换为三相电源电流。
170.根据权利要求167-169中任一项所述的移动平台，其中基于所述电机的温度来确定所述D轴电流。
171.根据权利要求170所述的移动平台，其中基于所述电机的温度，通过闭环控制来确定所述D轴电流。
172.根据权利要求171所述的移动平台，其中通过使用所述闭环控制的比例积分PI模型来计算所述D轴电流。
173.根据权利要求171所述的移动平台，其中基于所述电机的电阻和所述电机的温度-电阻相关性来获得所述电机的温度。
174.根据权利要求170所述的移动平台，其中基于所述电机的温度，通过开环控制来确定所述D轴电流。
175.根据权利要求174所述的移动平台，其中选择所述D轴电流以在目标预热持续时间内使所述电机的温度提高到目标温度。
176.根据权利要求153所述的移动平台，其中所述控制器用于：控制由所述电源装置提供的输入电流到所述预热电流的转换。
177.根据权利要求153所述的移动平台，其中所述预热电流小于或等于基于所述电源装置的性能参数的最大电流。
178.根据权利要求153所述的移动平台，其中所述控制器用于：接收来自于遥控装置的预热请求。
179.根据权利要求178所述的移动平台，其中所述控制器用于：
响应于所述预热请求，确定是否启用所述预热模式；以及
在确定启用所述预热模式时，接受所述预热请求；或者
在确定不启用所述预热模式时，拒绝所述预热请求。
180.根据权利要求153所述的移动平台，其中所述控制器用于：向遥控装置通知所述电源装置的预热状态。
181.根据权利要求153所述的移动平台，其中所述移动平台包括无人机。
182.一种包括机器可执行代码的计算机可读存储介质，所述机器可执行代码在由一个或多个处理器执行时根据权利要求95-123中任一项来控制电机。
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