电机应用于机械旋转开关的方法与流程

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1.本技术涉及电机领域，具体涉及电机应用于机械换挡开关的方法。

背景技术：

2.机械旋转开关在曾经生活中比较常见，用户在使用旋转开关的过程中，能明显的感觉到阻力的存在。例如，旧式风扇圆形扭动机械换挡开关。
3.目前机械旋转开关越来越多的被电子开关所取代。例如，选择按钮与显示屏结合的电子开关。或纯触控屏式的电子开关，用户只需在触控显示屏上滑动、点击选择所要的档。
4.电机的主要作用是产生驱动转矩，作为电器或各种机械的动力源。现实中并未记载用电机模拟机械旋转开关的方法。

技术实现要素：

5.本技术的目的在于创造性的用电机模拟机械旋转开关。
6.本技术提供了一种电机应用于机械旋转开关的方法，所述方法包括：预先定义转子磁链与三相abc坐标系中a轴重合时的位置为一个档位，转子的极数为m，则每档对应的角度值为360/m；采用磁导向控制直轴电流取值为预设电流值，交轴电流取值为零，驱动转子转动到最近的一个档位，即初始档位；采用磁导向控制交轴电流取值为零，通过调节直轴电流的大小，调节转子永磁铁与电磁场间磁力的大小，模拟转动机械旋转开关时的阻力；检测所述转子的当前转动角度，根据所述当前转动角度、每档对应的角度值，计算所述转子转动的档数。
7.在一些实施例中，所述采用磁导向控制交轴电流取值为零，通过调节直轴电流的大小，调节转子永磁铁与电磁场间磁力的大小，模拟转动机械旋转开关时的阻力，包括：设计电流值在两个相邻档位间，随机械角度呈[0,180
°
]区间的正弦波变换或三角波变换，得到正弦电流值或三角电流值；采用磁导向控制交轴电流的取值为零，直轴电流的取值为所述正弦电流值或三角电流值，以调节两个相邻档位间，所述转子与电磁场间相互吸引的磁力大小随机械角度呈[0,180
°
]区间的正弦波曲线或三角波曲线，来模拟转动机械旋转开关时的阻力。
[0008]
在一些实施例中，所述设计电流值在两个相邻档位间，随机械角度呈[0,180
°
]区间的正弦波变换，得到正弦电流值，包括：将[0,180
°
]区间的正弦波归一化到两个相邻档位间的机械角度，得到归一化的正弦波；采用所述归一化的正弦波乘以第一预设系数，得到正弦电流值。
[0009]
在一些实施例中，所述方法还包括：将所述正弦电流值加上所述预设电流值的和，作为直轴电流的取值。
[0010]
在一些实施例中，所述方法还包括：通过调节所述第一预设系数的大小，调节正弦电流值的大小，以调节两个相邻档位间，所述转子与电磁场间相互吸引的磁力大小。
[0011]
在一些实施例中，所述设计电流值在两个相邻档位间，随机械角度呈三角波变换，得到三角电流值，包括：采用三角波乘以第二预设系数，得到三角电流值。
[0012]
在一些实施例中，所述方法还包括：将所述三角电流值加上所述预设电流值的和，作为直轴电流的取值。
[0013]
在一些实施例中，所述方法还包括：通过调节所述第二预设系数的大小，调节三角电流值的大小，以调节两个相邻档位间，所述转子与电磁场间相互吸引的磁力大小。
[0014]
在一些实施例中，所述检测所述转子的当前转动角度，根据所述当前转动角度、每档对应的角度值，计算所述转子转动的档数，包括：采用位置传感器检测所述转子的当前转动角度；如果所述当前转动角度落在[m*(360/m)-error,m*(360/m)+error]区间内，则表示当前档位为m，其中，error表示允许的绝对误差。
[0015]
在一些实施例中，所述检测所述转子的当前转动角度，根据所述当前转动角度、每档对应的角度值，计算所述转子转动的档数，包括：采用位置传感器检测所述转子的当前转动角度；用所述当前转动角度除以360/m，得到的值落在[n-perror,n+perror]区间内，则表示当前档位为n，其中，perror表示允许的百分误差。
[0016]
本发明将电机用作机械旋转开关，定义电机转子磁链与三相abc坐标系中a轴重合时的位置为一个档位。电机极数为旋转开关的总档位数。采用磁场导向控制(field oriented control,foc)电机直轴电流取值为预设电流值，交轴电流取值为零，驱动转子在不受外力作用下转动到初始档位。然后，通过控制直轴电流的大小，调节转子永磁铁与电磁场间磁力的大小，模拟转动机械旋转开关时的阻力。让用户明显感知到自己转动了一个档位。同时检测转子的当前转动角度，计算旋转开关被转动的档数。用户所感知的转动挡数与计算得到的档数相同，完美实现了用电机模拟机械旋转开关。
附图说明
[0017]
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0018]
图1是本技术一实施例中磁导向控制foc的框图；
[0019]
图2是本技术一实施例中电机用于机械旋转开关的方法的流程图；
[0020]
图3是本技术一实施例中转子磁链与三相abc坐标系中a轴重合的示意图；
[0021]
图4是本技术一实施例中电机极数m＝7时，直轴电流为正弦电流值对应的最小扭力曲线；
[0022]
图5是本技术一实施例中电机极数m＝7时，直轴电流为三角电流值对应的最小扭力曲线；
[0023]
图6是本技术一实施例中电机极数m＝7时，档位的角度分布图。
具体实施方式
[0024]
下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。
[0025]
需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相
互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
[0026]
本技术技术方案中的电机指三相电机，该电机包括但不限于：无刷直流电机、永磁同步电机。上述电机主要包括定子和转子。转子上具有永磁铁。转子极数指转子上的磁极数。磁极分n极和s极，一般把1个n极和1个s极称为一对磁极，也就是极数为1。定子上具有3的倍数的绕组。定子通电会产生电磁铁。定子的电磁铁与转子上的永磁铁都具有同性相斥，异性相吸的特性。
[0027]
参考图1，该图是本技术一实施例中磁导向控制foc的框图。磁场导向控制通过坐标变换将三相交流电的控制转换为产生转矩的q轴交轴电流和产生磁场的d轴直轴电流的控制，实现转矩和励磁的独立控制。
[0028]
图1中，ia、ib、ic分别表示流入电机定子中的三相绕组中a相、b相、c相的电流，通过采样电阻获得ia、ib、ic的值。foc控制时，先将三相电流进行clark变换。经过clark坐标变换，三相电流ia、ib、ic变换为两相静止坐标系αβ下电流i
α
、i
β
。然后，对i
α
、i
β
进行park变换。即从两相静止坐标系αβ换算成两相旋转坐标系qd。其中，旋转坐标系qd是在转子上建立的一个坐标系，此坐标系与转子同步转动，跟着转子一起旋转。在进行park变换变换时，需要知道转子当前转动的电角度θ，电角度通过磁编码器或霍尔传感器等位置传感器获得。取转子磁场方向为d轴，垂直于转子磁场方向为q轴。i
α
、i
β
经park变换后得到d轴的电流分量id，q轴的电流分量iq。
[0029]
以iq、id作为反馈控制的对象，采用pi(proportional-integral，比例积分)控制。其中，i
q_ref
、i
d_ref
分别是期望的q轴电流、d轴电流的取值。iq经pi控制，输出q轴电压vq，id经pi控制，输出d轴电压vd。对vq、vd进行park逆变换，得到αβ坐标系下α轴的电压v
α
、β轴的电压v
β
。因旋转坐标系qd是建立在转子上的，所以再进行park逆变换时，同样需要用到电角度θ。之后，对v
α
、v
β
进行svpwm(space vector pulse width modulation,空间矢量脉宽调制)控制，得到三相绕组的三相电压，用于驱动电机。其中，svpwm实际上是clark逆变换。其中，svpwm用6个非零矢量的相邻的两个矢量来控制合成矢量的方向，用零矢量来调整合成矢量的幅值。即采用6个非零矢量和2个零矢量作为基，形成矢量公式，生成指向任何方向的矢量。如此，svpwm脱开这有限的6个方向，制造无限个连续的方向填充满360
°
的矢量，从而控制定子中电磁场的方向。
[0030]
继续参考图2，该图是本技术一实施例中电机用于机械旋转开关的方法的流程图。
[0031]
步骤201，预先定义转子磁链与三相abc坐标系中a轴重合时的位置为一个档位，转子的极数为m，则每档对应的角度值为360/m。
[0032]
参考图3，该图是本技术一实施例中转子磁链与三相abc坐标系中a轴重合的示意图。在本实施例中，坐标系qd中d轴正方向是转子磁极s指向n的方向，q轴在电角度上垂直于d轴。其中，d轴常被称为直轴，q轴常被成为交轴。如图3中，转子磁链与三相abc坐标系中a轴重合时，我们将该位置定义为一档。为便于示意说明，图3中仅示出一对磁极的转子，实际上，转子具有多对ns磁极，转子旋转一圈，转子上的每一对ns磁极的磁链都会与三相abc坐标系的a轴重合，所以转子上有多少对ns磁极，就会有多少档。因转子ns磁极数又称转子极数。所以转子的极数为总档数。其中，转子的极数包括但不限于：6、7、8、9等。假设转子的总档数为m，转子旋转一圈为360度，则每一档对应的角度值为360/m。
[0033]
步骤202，采用磁导向控制直轴电流取值为预设电流值，交轴电流取值为零，驱动
转子转动到最近的一个档位，即初始档位。
[0034]
电机启动时，转子的位置是不确定的，为便于精确控制，通过图1的foc磁导向控制转子转动到最近的一个档位。即控制直轴电流取值为预设电流值，交轴电流取值为零，产生电磁铁，采用磁导向控制foc驱动转子转动到最近的一个档位的位置。其中，直轴电流、交轴电流取值的公式推到过程如下：
[0035]
ia、ib、ic为通过采样电阻实时采集到的三相abc坐标系下a相、b相、c相的电流，由基尔霍夫电流定律得：
[0036]
ia+ib+ic＝0
[0037]
如图3，当转子磁链与a轴重合时：
[0038]
ia＝i
dc0
[0039][0040]
其中，i
dc0
表示流入定子的预设电流值。
[0041]
三相abc坐标系与静止坐标系αβ间的变换即clark变换，满足如下变换公式：
[0042][0043][0044]
其中，i
α
为α轴的电流分量，i
β
为β轴的电流分量。
[0045]
将ia＝i
dc0
、代入上述变换公式，得：
[0046]iα
＝ia＝i
dc0
[0047][0048]
因静止两相αβ坐标系与旋转两相qd坐标系间的park变换，需满足如下变换公式：
[0049]
id＝i
α
*cosθ+i
β
*sinθ
[0050]iq
＝-i
α
*sinθ+i
β
*cosθ
[0051]
其中，θ表示电角度。因为转子磁链与三相abc坐标系中a轴重合时，电角度θ为零，所以将θ＝0，i
α
＝ia＝i
dc0
，i
β
＝0代入上述park变换公式，得到：
[0052]
id＝i
dc0
[0053]iq
＝0
[0054]
因坐标系qd是建立在转子上的旋转坐标系，转子磁场方向为d轴，垂直于转子磁场方向为q轴。通过上面的公式推到可知，只需要给直轴电流赋予一定的电流，给交轴电流赋值为零，定子在上述电流的作用下，生成一个电磁场，转子上的永磁铁在上述电磁场的作用下，在磁极同性排斥、异性相吸的作用下，自行转动，一直转动到最近的一个档位处，即初始档位。
[0055]
步骤203，采用磁导向控制交轴电流取值为零，通过调节直轴电流的大小，调节转子永磁铁与电磁场间磁力的大小，模拟转动机械旋转开关时的阻力。
[0056]
定义：当d轴电流为预设电流值、q轴电流为零时，转子永磁铁与电磁场相吸引的初
始磁力为f0。
[0057]
如果一直保持d轴电流取值为预设电流值、q轴电流为零，则转子永磁铁与电磁场的相吸引的初始磁力一直为f0。如果此时用户手动匀速转动直流无刷电机的转子，则需要的最小扭力为一直f0，为恒定不变的力，显然此种情况并非手拧机械旋转开关的真实手感。
[0058]
在本实施例中，为更细腻地模拟机械旋转开关的手感，通过调节d轴电流的大小，调节转子与电磁场间相吸引的磁力大小，从而调节扭动转子时的阻力，该阻力等于最小扭力。根据实验数据和实际体验，发现扭动机械旋转开关的最小扭力曲线类似[0,180
°
]区间正弦波曲线。故在相邻的两个档位之间，让d轴电流随旋转的机械角度做正弦波变换。
[0059]
电机的极数为m，因转子上的m个磁极是均匀分布的，所以m个档位在转子上也是均匀分布的，每个档位对应的角度值为360/m。对于一个确定的电机，其极数m为已知量，是常数。
[0060]
将两个档位间的机械角度范围归一化到[0,180
°
]，归一化的系数k为：
[0061][0062]
第n档位归一化后的角度anglen为：
[0063][0064]
其中，angle表示磁编码器采集的转子在n-1至n档位间的当前转动角度，该当前转动角度为机械角度。
[0065]
第n档位d轴电流的公式为：
[0066]
id＝i
dc0
+c
×
sin(anglen)
[0067]
其中，c为第一预设系数。
[0068]
将代入上一个公式，得到：
[0069][0070]
转子永磁铁与d轴电流产生的电磁场间的磁力与id呈线性变换，所以转子与电磁场间的磁力f为：
[0071][0072]
其中，l表示转子永磁铁受id产生的电磁场的磁力与id间的线性系数。f0＝l
×idc0
表示当id＝i
dc0
、iq＝0时，转子永磁铁与电磁场相吸引的初始磁力。
[0073]
转子与电磁场间相吸引的磁力等于用户扭动转子所需的最小扭力，最小扭力r为：
[0074][0075]
图4为电机极数m＝7时，直轴电流为正弦电流值对应的最小扭力曲线。从图中曲线
可知，预设电流值对应的初始磁力为f0，他也是最小扭力的最小值。当用户扭动转子，从一个档位扭动至相邻档位时，所需的最小扭力先从小变大、再从大变小，呈[0,180
°
]区间的正弦波曲线，类似真实的扭动机械旋转开关的手感，用户可直观感受到转动了一个档位。
[0076]
在本实施例中，可以调节预设电流值i
dc0
和/或第一预设系数c的大小，以调节两个相邻档位间，转子与电磁场间相互吸引的磁力大小，即调节最小扭力的大小。
[0077]
在本本实施例的其他可选的实现方式中，d轴电流为：
[0078][0079]
不存在初始磁力，相应的最小扭力曲线为正弦曲线。
[0080]
在其他实施例中，采用三角波乘以第二预设系数，得到三角电流值。将所述三角电流值加上上述预设电流值的和，作为直轴电流的取值。采用磁导向控制交轴电流的取值为零，直轴电流的取值为上述三角电流值，以调节两个相邻档位间，转子与电磁场间相互吸引的磁力大小随机械角度三角波曲线，来模拟转动机械旋转开关时的最小阻力。
[0081]
参考图5，图5为电机极数m＝7时，直轴电流为三角电流值对应的最小扭力曲线。预设电流值对应的初始磁力为f0，他也是最小扭力的最小值。图中，相邻的两个档位间的最小扭力，是由直线组成的三角曲线。该直线的斜率为第二预设系数。当用户扭动转子，从一个档位扭动至相邻档位时，所需的最小扭力线性的先从小变大、再从大变小，类似真实的机械旋转开关的手感，用户可直观感受到转动了一个档位。可以调节预设电流值i
dc0
和/或第二预设系数的大小，以调节两个相邻档位间，转子与电磁场间相互吸引的磁力大小，即调节最小扭力的大小。
[0082]
步骤204，检测转子的当前转动角度，根据当前转动角度、每档对应的角度值，计算转子转动的档数。
[0083]
在本实施例中，转子的极数为m，转子上的m个磁铁是均匀分布的，如此，电机模拟的机械开关的档也是均匀分布的。转子旋转一圈为360度，从某一档转到与其相邻的一档需要转动角度值为360/m。采用位置传感器检测转子的当前转动角度，该当前转动角度指机械角度；如果当前转动角度落在[m*(360/m)-error,m*(360/m)+error]区间内，则表示当前档位为m，其中，error表示允许的绝对误差。该绝对误差为如下一个：3度、4度、5度、6度。
[0084]
在其他实施例中，采用位置传感器中的磁编码器检测转子的当前转动角度，该当前转动角度指机械角度；用该当前转动角度除以360/m，得到的值落在[n-perror,n+perror]区间内，则表示当前档位为n，其中，perror表示允许的百分误差。该百分误差为如下一个：1％、2％、3％、4％、5％、。
[0085]
继续参考图6，该是本技术一实施例中电机极数m＝7时，档位的角度分布图。图中将360度的圆用实线均匀分成7份。实线两边的虚线表示允许存在的绝对误差或百分误差。如果计算的结果落在狭窄的两虚线之间，则表示此次计算的是档数为两虚线间标注的档数。
[0086]
在本实施例中，因磁编码器是间隔性不断检测的转子的当前转动角度，从而间断性不断计算当前档数。所以当用户的目标转动档位为5，在用户扭动转子转动到5档位的过程中，上述方案会依次计算得出转子转动的挡数为0、1、2、3、4、5。如果将档数传输至有屏幕的装置上显示，可以供用户更直观实时的观察当前转动到哪个档了。当然，因用户在扭动转
子换挡的过程中，每转动一档，用户会感觉到阻力从小变大，再变小的过程，所以用户根据手部扭动力的变化，可以默数出转动的档数。
[0087]
上述预设间隔时间是允许用户在扭动转子过程中最小停顿时间。一旦在该预设间隔时间检测的转子前后两次的当前转动角度值相等，则默认在这预设间隔时间内，转子一直保持不动，默认用户已经转动到目标档数。例如，上述预设间隔时间为3秒，用户从0档转动到1档，稍微停顿了2秒，之后继续转动到4档，则通过上述方案计算得出的转子转动的档数为4。在其它实施例中，上述预设间隔时间包括但不限于：4秒、5秒、6秒。
[0088]
本文独创性的提出基于电机的机械旋转开关设计。简述了所采用的磁场导向控制foc，让转子自行转动到初始档位。并设计了相邻两个档位之间的最小扭力按照[0,180
°
]区间的正弦波变换或三角变换。让用户转动转子时的手感像转动真正的机械旋转开关。而用户所感知的转动挡数与根据当前转动角度，计算得到的转子转动的档数相同。实现了用电机完美模拟机械旋转开关。
[0089]
在本实施例中，电机计算得到转子转动的档数后，需要将该档数传输给相关的装置去执行。该电机可以通过有线方式或无线方式进行传输。例如，通过内置于该电机内的无线通信模块将档数发送给其它装置。该无线通信模块包括但不限于：wifi无线通信模块、4g无线通信模块、5g无线通信模块、蓝牙无线通信模块。
[0090]
在本实施例的其它可选的实现方式中，电机内置蓝牙mesh模块。该电机为外转子电机，用于玩具车的轮毂，上述转子中间具有十字形孔，用于插接车轴。将上述轮毂电机配置用于玩具车的左前轮轮毂、右前轮轮毂。该玩具车的左后轮轮毂、右后轮轮毂为普通的机械轮毂。上述左右两个用于轮毂的电机组成蓝牙mesh网络。上述左右两个电机开机后，默认处于换挡模式下，任何一个电机都会实时计算转子转动的档数，如果该档数不为零，生成换挡指令，并将该换挡指令通过上述蓝牙mesh网络发送给另外一个用于轮毂的电机。然后，两个电机都退出换挡模式，执行上述换挡指令对应的程序。
[0091]
本技术用于机械旋转开关的电机可以应用于各种场景，触发不同的操作，实现不同的功能。例如，控制风扇的速度、控制led灯闪烁模式、控制灯的亮度、控制玩具车的速度等。
[0092]
上述实施例默认转子旋转一圈，但本技术的技术方案支持转子转动超过一圈，相应的总档数不局限于转子的极数。例如，转子的极数m，默认仅支持转子旋转一圈，则总档数为m。如果支持转子旋转n圈，则总档数为n
×
m。
[0093]
以上描述仅为本技术的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本技术中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本技术中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

技术特征：

1.一种电机应用于机械旋转开关的方法，其特征在于，所述方法包括：预先定义转子磁链与三相abc坐标系中a轴重合时的位置为一个档位，转子的极数为m，则每档对应的角度值为360/m；采用磁导向控制直轴电流取值为预设电流值，交轴电流取值为零，驱动转子转动到最近的一个档位，即初始档位；采用磁导向控制交轴电流取值为零，通过调节直轴电流的大小，调节转子永磁铁与电磁场间磁力的大小，模拟转动机械旋转开关时的阻力；检测所述转子的当前转动角度，根据所述当前转动角度、每档对应的角度值，计算所述转子转动的档数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用磁导向控制交轴电流取值为零，通过调节直轴电流的大小，调节转子永磁铁与电磁场间磁力的大小，模拟转动机械旋转开关时的阻力，包括：设计电流值在两个相邻档位间，随机械角度呈[0,180
°
]区间的正弦波变换或三角波变换，得到正弦电流值或三角电流值；采用磁导向控制交轴电流的取值为零，直轴电流的取值为所述正弦电流值或三角电流值，以调节两个相邻档位间，所述转子与电磁场间相互吸引的磁力大小随机械角度呈[0,180
°
]区间的正弦波曲线或三角波曲线，来模拟转动机械旋转开关时的阻力。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述设计电流值在两个相邻档位间，随机械角度呈[0,180
°
]区间的正弦波变换，得到正弦电流值，包括：将[0,180
°
]区间的正弦波归一化到两个相邻档位间的机械角度，得到归一化的正弦波；采用所述归一化的正弦波乘以第一预设系数，得到正弦电流值。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：将所述正弦电流值加上所述预设电流值的和，作为直轴电流的取值。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：通过调节所述第一预设系数的大小，调节正弦电流值的大小，以调节两个相邻档位间，所述转子与电磁场间相互吸引的磁力大小。6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述设计电流值在两个相邻档位间，随机械角度呈三角波变换，得到三角电流值，包括：采用三角波乘以第二预设系数，得到三角电流值。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：将所述三角电流值加上所述预设电流值的和，作为直轴电流的取值。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：通过调节所述第二预设系数的大小，调节三角电流值的大小，以调节两个相邻档位间，所述转子与电磁场间相互吸引的磁力大小。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测所述转子的当前转动角度，根据所述当前转动角度、每档对应的角度值，计算所述转子转动的档数，包括：采用位置传感器检测所述转子的当前转动角度；如果所述当前转动角度落在[m*(360/m)-error,m*(360/m)+error]区间内，则表示当
前档位为m，其中，error表示允许的绝对误差。10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测所述转子的当前转动角度，根据所述当前转动角度、每档对应的角度值，计算所述转子转动的档数，包括：采用位置传感器检测所述转子的当前转动角度；用所述当前转动角度除以360/m，得到的值落在[n-perror,n+perror]区间内，则表示当前档位为n，其中，perror表示允许的百分误差。

技术总结

本申请公开了一种电机应用于机械旋转开关的方法，所述方法的一具体实施方式包括：预先定义转子磁链与三相ABC坐标系中A轴重合时的位置为一个档位，转子的极数为M，则每档对应的角度值为360/M；采用磁导向控制直轴电流取值为预设电流值，交轴电流取值为零，驱动转子转动到最近的一个档位，即初始档位；采用磁导向控制交轴电流取值为零，通过调节直轴电流的大小，调节转子永磁铁与电磁场间磁力的大小，模拟转动机械旋转开关时的阻力；检测所述转子的当前转动角度，根据当前转动角度、每档对应的角度值，计算转子转动的档数。该实施方式中用户所感知的转动挡数与计算得到的档数相同，实现了用电机模拟机械旋转开关。实现了用电机模拟机械旋转开关。实现了用电机模拟机械旋转开关。