一种语音识别的智能电机控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种语音识别的智能电机控制系统及方法，包括语音采集器、语音识别系统、单片机、PWM系统、电机以及用于提供电能的电源系统，其中，语音采集器的输出端与语音识别系统的输入端相连接，语音识别系统的输出端与单片机的输入端相连接，单片机的输出端通过PWM系统与电机的控制端相连接，该系统及方法实现对电机的转速控制。

【技术实现步骤摘要】
一种语音识别的智能电机控制系统及方法
本专利技术属于语音控制领域，涉及一种语音识别的智能电机控制系统及方法。
技术介绍
近年来，人机交互技术得到了快速发展，在智能控制领域获得了广泛应用。而语音识别技术是人机交互的关键技术之一，具有灵活、便捷、响应快等特点，有利于提高工作效率、简化控制设备，使人机交互变得更自然、更方便。在计算机技术推动下功能强大的语音控制系统被大量应用到实际生产和生活中。电机驱动是支撑国民经济发展和国防建设的重要动力来源之一，高性能电机驱动系统也是装备制造业向高端化和智能化发展的一个核心要素。随着科技发展，电机控制方式发生了很大变化，基本实现了自动控制和智能控制。如专利技术人何欢乐专利技术的《一种可远程控制的三相电动机装置》，该装置中三相电动机上设有wifi模块和继电器电路，通过wifi模块自动识别捕获与其实现无线通信ip地址的信息指令，进而实现电机的开关和转向动作；专利技术人刘伟等专利技术的《一种语音智能步进电机控制器》，能够通过语音指令实现对步进电机的工作状态进行控制，但仅能实现低电压(12伏)下步进电机的控制，无法完成高电压下的电机控制；专利技术人张兆友专利技术的《基于51单片机的三相电动机模式控制》，该专利技术利用单片机实现了对三相电机启停和运转时间的控制，但无法实现对电机转速的控制，更不能实现语音控制电机。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种语音识别的智能电机控制系统及方法，该系统及方法实现对电机的转速控制。为达到上述目的，本专利技术所述的语音识别的智能电机控制系统包括语音采集器、语音识别系统、单片机、PWM系统、电机以及用于提供电能的电源系统，其中，语音采集器的输出端与语音识别系统的输入端相连接，语音识别系统的输出端与单片机的输入端相连接，单片机的输出端通过PWM系统与电机的控制端相连接。所述语音采集器为麦克风。语音识别系统通过A/D转换器与单片机相连接。还包括用于控制语音采集器打开及关闭的电源开关。所述语音识别系统包括语音芯片以及用于存储标准样本的特征参数的存储器，其中，语音芯片与存储器、语音采集器及单片机相连接。电源系统包括弱电源电路、三相电源及降压变压器，其中，三相电源与PWM系统的电源接口及降压变压器的输入端相连接，降压变压器的输出端通过弱电源电路与单片机的电源接口、语音识别系统的电源接口及语音采集器的电源接口相连接。本专利技术所述的语音识别的智能电机控制方法包括以下步骤：1)语音采集器采集用户发出的语音指令，再将采集得到的语音指令发送至语音识别系统中；2)语音识别系统对所述语音指令进行去噪，然后将该语音指令分割成若干段，并将段语音指令转换为数字信号，得若干语音帧，再从各语音帧中提取语音指令的有效特征参数，然后将提取到的语音指令的有效特征参数进行矢量化，再将语音指令的有效特征参数与预存储的各标准样本的特征参数进行匹配，计算语音指令的有效特征参数与各标准样本的特征参数的匹配度，然后将计算得到的最高匹配度作为实际最佳匹配度，当所述实际最佳匹配度小于预设匹配度时，则识别失败，当所述实际最佳匹配度大于等于预设匹配度时，则根据所述实际最佳匹配度对应的标准样本的特征参数生成控制信号，并将所述控制信号发送至单片机中；3)单片机接收所述控制信号，并判断电机是否已启动，当电机没有启动时，则启动电机，电机启动时，则根据控制信号生成不同占空比的脉冲序列，然后根据不同占空比通过PWM系统控制电机的转速。还包括：单片机记录电机执行加减速命令的次数N，当电机增速一次时，则N增加1，当电机减速一次时，则N减去1，当N等于0时，电机则不再执行减速命令；当N大于预设数值时，则电机不再执行加速指令。单片机根据不同占空比通过PWM系统控制电机的转速，其中，每次电机转速调节的量是固定值。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术所述的语音识别的智能电机控制系统及方法在具体操作时，利用语音采集器采集用户发出的语音指令，然后将所述语音指令发送至语音识别系统中，语音识别系统对所述语音指令进行去噪，然后根据所述语音指令生成控制信号，单片机根据所述控制信号生成不同占空比的脉冲序列，然后根据所述不同占空比通过PWM系统控制电机的转速，以实现对电机的转速控制，另外，需要说明的是，本专利技术中语音采集、识别及不同占空比的脉冲序列的生成与PWM系统及电机分离，通过调节占空比的方式实现对电机转速的控制，以避免高电压环境对控制的影响，安全性及可靠性较高。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术的流程图。其中，1为三相电源、2为弱电源电路、3为PWM系统、4为电机、5为单片机、6为语音识别系统、7为语音采集器、8为降压降压变压器。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述：参考图1，本专利技术所述的语音识别的智能电机控制系统包括语音采集器7、语音识别系统6、单片机5、PWM系统3、电机4以及用于提供电能的电源系统，其中，语音采集器7的输出端与语音识别系统6的输入端相连接，语音识别系统6的输出端与单片机5的输入端相连接，单片机5的输出端通过PWM系统3与电机4的控制端相连接。具体的，所述语音采集器7为麦克风；语音识别系统6通过A/D转换器与单片机5相连接。本专利技术还包括用于控制语音采集器7打开及关闭的电源开关。所述语音识别系统6包括语音芯片以及用于存储标准样本的特征参数的存储器，其中，语音芯片与存储器、语音采集器7及单片机5相连接；电源系统包括弱电源电路2、三相电源1及降压变压器8，其中，三相电源1与PWM系统3的电源接口及降压变压器8的输入端相连接，降压变压器8的输出端通过弱电源电路2与单片机5的电源接口、语音识别系统6的电源接口及语音采集器7的电源接口相连接。参考图2，本专利技术所述的语音识别的智能电机控制方法包括以下步骤：1)语音采集器7采集用户发出的语音指令，再将采集得到的语音指令发送至语音识别系统6中；2)语音识别系统6对所述语音指令进行去噪，然后将该语音指令分割成若干段，并将段语音指令转换为数字信号，得若干语音帧，再从各语音帧中提取语音指令的有效特征参数，然后将提取到的语音指令的有效特征参数进行矢量化，再将语音指令的有效特征参数与预存储的各标准样本的特征参数进行匹配，计算语音指令的有效特征参数与各标准样本的特征参数的匹配度，然后将计算得到的最高匹配度作为实际最佳匹配度，当所述实际最佳匹配度小于预设匹配度时，则识别失败，当所述实际最佳匹配度大于等于预设匹配度时，则根据所述实际最佳匹配度对应的标准样本的特征参数生成控制信号，并将所述控制信号发送至单片机5中；3)单片机5接收所述控制信号，并判断电机4是否已启动，当电机4没有启动时，则启动电机4，电机4启动时，则根据控制信号生成不同占空比的脉冲序列，然后根据所述不同占空比通过PWM系统3控制电机4的转速，通过改变占空比实现电机4的启动、停止、加速、减速等工作状态。需要说明的是，单片机5记录电机4执行加减速命令的次数N，当电机4增速一次时，则N增加1，当电机4减速一次时，则N减去1，当N等于0时，电机4则不再执行减速命令；当N大于预设数值时，则电机4不再执行加速指令，其中，单片机5根据所述不同占空比通过PWM系统3控制电机4的转速，其中，每次电机4转速调节的量是固定值。另外，单片机5对控制信本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种语音识别的智能电机控制系统，其特征在于，包括语音采集器(7)、语音识别系统(6)、单片机(5)、PWM系统(3)、电机(4)以及用于提供电能的电源系统，其中，语音采集器(7)的输出端与语音识别系统(6)的输入端相连接，语音识别系统(6)的输出端与单片机(5)的输入端相连接，单片机(5)的输出端通过PWM系统(3)与电机(4)的控制端相连接。

【技术特征摘要】
1.一种语音识别的智能电机控制系统，其特征在于，包括语音采集器(7)、语音识别系统(6)、单片机(5)、PWM系统(3)、电机(4)以及用于提供电能的电源系统，其中，语音采集器(7)的输出端与语音识别系统(6)的输入端相连接，语音识别系统(6)的输出端与单片机(5)的输入端相连接，单片机(5)的输出端通过PWM系统(3)与电机(4)的控制端相连接。2.根据权利要求1所述的语音识别的智能电机控制系统，其特征在于，所述语音采集器(7)为麦克风。3.根据权利要求1所述的语音识别的智能电机控制系统，其特征在于，语音识别系统(6)通过A/D转换器与单片机(5)相连接。4.根据权利要求1所述的语音识别的智能电机控制系统，其特征在于，还包括用于控制语音采集器(7)打开及关闭的电源开关。5.根据权利要求1所述的语音识别的智能电机控制系统，其特征在于，所述语音识别系统(6)包括语音芯片以及用于存储标准样本的特征参数的存储器，其中，语音芯片与存储器、语音采集器(7)及单片机(5)相连接。6.根据权利要求1所述的语音识别的智能电机控制系统，其特征在于，电源系统包括弱电源电路(2)、三相电源(1)及降压变压器(8)，其中，三相电源(1)与PWM系统(3)的电源接口及降压变压器(8)的输入端相连接，降压变压器(8)的输出端通过弱电源电路(2)与单片机(5)的电源接口、语音识别系统(6)的电源接口及语音采集器(7)的电源接口相连接。7.一种语音识别的智能电机控制方法，其特征在于，基于权利要求1所述的语音识别的智能电机控制系统，包括以下步骤：1)语音采集器(7...

【专利技术属性】
技术研发人员：李金平，师宁，王宁，白琳，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61