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电动摇摆装置驱动器的电机控制方法制造方法及图纸

技术编号:12137357 阅读:68 留言:0更新日期:2015-10-01 15:26
本发明专利技术公开了电动摇摆装置驱动器的电机控制方法,在摆动的半周期T内,分五个时间段施加电压给电机,0-t1段,给电机施加V1并以上升速度K1增加到V2,用以消除由于摇摆装置转向摆动后电机与摇摆装置之间的间隙;t1-t2段,给电机施加电压按上升速度K2增加到V;t2-t3段,给电机施加电压V;t3-t4段,给电机施加电压按下降速度K3降到V3;t4-T段,给电机施加电压按下降速度K4降到V4,用于保持电机和摇椅之间的推动侧间隙为0;如此往复循环本发明专利技术的控制方法通过消除电机与摇摆装置之间的间隙,以及在推动过程中设置合适斜率的推力电压,避免人在摇摆装置上感受到振动,从而达到了自然舒服的摇动效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及摇摆装置,尤其是一种。
技术介绍
对于有摇摆方向传感器的摇椅和摇床等摇摆装置的驱动器,如何准确的检测到摇动方向改变的时间点,以及怎样使驱动装置推动的摇动自然、舒服,是驱动器的电机控制方法要解决的关键问题。多数驱动器的摇摆方向传感器是放在电机上面的,当摇动方向改变的时候,推动电机的转动方向发生改变,通过电机上面的方向传感器感知摇动方向改变了,从而确定方向改变的时间。但是,由于电机与摇椅之间存在间隙,摇椅的摇动方向改变以后,需要摇动过间隙的空间,才能推动电机转动方向改变,因此,电机转动方向改变的时间点,传感器测定的方向改变时间点,不一定是摇椅摇动方向改变的时间点。当然,如果摇摆方向传感器是放在摇椅上面,传感器测定的方向改变时间点,可以认为是摇椅摇动方向改变的时间点。由于电机与摇椅之间的间隙,在电机加力推动摇椅的时候会有冲击感。有的摇椅和摇床结构的刚性不够,电机推动的时候会使摇椅和摇床发生变形,如果电机的力量在摇动的过程中迅速减少,摇椅和摇床的变形会使人感到震动。
技术实现思路
为解决上述技术问题,本专利技术的目的是提供。本专利技术采用的技术方案是: ,该电机驱动摇摆装置做往复摆动,该电机控制方法包括:在摆动的半周期T内,分五个时间段施加电压给电机,所述五个时间段分别为:Ο-tl段,tl_t2段、t2-t3段、t3-t4段,t4_T段;其中,Ο-tl段,给电机施加较低可变或确定电压Vl并以上升速度Kl增加到V2,用以消除由于摇摆装置转向摆动后电机与摇摆装置之间的间隙;tl-t2段,给电机施加的电压按可变或确定的上升速度K2增加到V,V是预定的电机电压;t2-t3段,给电机施加电压V ;t3-t4段,给电机施加电压按可变或确定的下降速度K3降到V3; t4-T段,给电机施加电压按可变或确定的下降速度K4降到V4,用于保持电机和摇椅之间的推动侧间隙为O ;在摆动的后半周期起始点,方向传感器检测到摆动反向,重新按前半周期T的五个时间段施加电压给电机,如此往复循环。所述方向传感器是安装在摇摆装置上面,则t4_T时间段V4取O。所述电压V1、斜率Kl和时间tl通过以下实验获取:摇椅静态时,人在摇椅上面感受给电机施加电压以后的冲击,Kl为O时,Vl的最大电压是人感受没有冲击的最大电压;Vl为O时,K I的最大值是人感受没有冲击的最大斜率;摇椅最大摆幅摇动,在摆动方向改变以后,在电机上面施加Vl电压,斜率K I,电机转动到消除间隙的时间是tl。所述斜率K 2通过以下实验获取:电机电压从V 2增加到V,根据人在摇摆装置上面感觉不到有震动的推力增加速度来计算出K 2,K2的最大值是感觉不到有震动的推力最大增加速度。所述斜率K 3通过以下实验获取,K 3是电机电压减少时人在摇椅上面不感觉有震动的斜率,V 3的最小电压是电机转动的最低电压。所述Κ4、V 4通过以下实验确定,Κ4最大值是电机电压减少时人在摇椅上面不感觉有震动的最大斜率,摇椅按最大幅度摆动,V 4的最小值是可以保持电机与摇椅推动侧间隙为O的最小电压,V 4的最大值是摇椅转向时摇椅能推动电机反向转动的最大电压。本专利技术的有益效果: 本专利技术的控制方法通过消除电机与摇摆装置之间的间隙,以及在推动过程中设置合适斜率的推力电压,避免人在摇摆装置上感受到振动,从而达到了自然舒服的摇动效果。【附图说明】下面结合附图对本专利技术的【具体实施方式】做进一步的说明。图1是本专利技术电机控制方法的流程图; 图2是本专利技术分段加压的半周期波形图。【具体实施方式】本专利技术所指的摇摆装置为常见的摇椅、摇床,为了描述形象、真实,本实施例以摇椅作为摇摆装置的优选实施例。如图1-图2所示,本专利技术将摇椅一个方向摆动中加在电机的电压按时间分成5段,分别是o-tl,tl-t2,t2-t3,t3-t4,t4-T,T为半周期,T=0.5A,A为运行周期。为了说明各段的意义,在下面的描述中各段按直线的方式进行说明,而半周期T内五个时间段所构成的电压曲线也可呈类正弦曲线,同样适用于本专利技术。Ο-tl段,给电机施加电压VI。目的是消除由于摇椅转向摆动后,电机与摇椅之间的间隙。电压V1、斜率Kl时间tl通过实验获取。摇椅静态时,人在摇椅上面感受给电机施加电压以后的冲击,Kl为O时,Vl的最大电压是人感受没有冲击的最大电压;V1为O时,KI的最大值是人感受没有冲击的斜率。摇椅最大摆幅摇动,在摆动方向改变以后,在电机上面施加Vl电压,斜率K I,电机转动到消除间隙的时间是tl。tl-t2段,给电机施加的电压按K 2的斜率增加到V。V是预定的电机电压(通过调整V的大小,改变摇椅的摇动幅度)。斜率K 2通过实验获取。电机电压从V 2增加到V(V是给电机施加的最大电压),人在摇椅上面感受的合适的推力增加速度,决定K 2。t2_t3段,给电机施加电压V。t3-t4段,给电机施加电压按K 3的斜率降到V 3。斜率K 3通过实验获取。K3是电机电压减少时,由于电机力量减少,摇动的变形恢复,人在摇椅上面不感觉有震动的合适斜率。V 3的最小电压是电机转动的最低电压。t4-T段,给电机施加电压V 3到V 4和斜率K 4。目的是保持电压和摇椅之间的推动侧间隙为O。T时间点,是方向传感器感应到摆动转向的时间点。t4与T的时间差dt是实验确定的,由摇椅每次摆动的周期长短的不同和传感器感应摆动转向时间点的误差决定,基本上,上一次摇椅摆动确定的T,减去dt以后得到的t4,在本次摆动得到的T要大于t4o V 4通过实验确定,摇椅按最大幅度摆动,V 4的最小值是可以保持电机与摇椅推动侧间隙为O的最小电压,V 4的最大值是摇椅转向时,摇椅能推动电机反向转动的最大电压。保持电机与摇椅之间推动侧间隙为O的目的是传感器能准确感受摇椅摇动方向的改变。如果传感器是安装在摇椅上面的,不需要保持推动侧的间隙为O,传感器也能准确感受摇椅摇动方向的改变,V 4的最小值取O。通过实验得到tl、dt、Vl、V 4、K1、K 2、Κ 3和K 4以后,再有摇椅摇动过程中通过传感器得到的T和电机的预设电压V就可以得到施加在电机上面电压曲线上面任何一个时间点的电压了。如果电机是用PWM (脉宽调整)控制的,上面描述的电压用PWM的占空比表达。以上所述仅为本专利技术的优先实施方式,本专利技术并不限定于上述实施方式,只要以基本相同手段实现本专利技术目的的技术方案都属于本专利技术的保护范围之内。【主权项】1.,该电机驱动摇摆装置做往复摆动,其特征在于,该电机控制方法包括:在摆动的半周期T内,分五个时间段施加电压给电机,所述五个时间段分别为:0_tl段,tl-t2段、t2-t3段、t3-t4段,t4_T段;其中,O-tl段,给电机施加较低可变或确定电压Vl并以上升速度Kl增加到V2,用以消除由于摇摆装置转向摆动后电机与摇摆装置之间的间隙;tl-t2段,给电机施加的电压按可变或确定的上升速度K2增加到V,V是预定的电机电压;t2-t3段,给电机施加电压V ;t3-t4段,给电机施加电压按可变或确定的下降速度K3降到V3; t4-T段,给电机施加电压按可变或确定的下降速度K4降到V4,用于保持电机和摇椅之间的推动侧间隙为O ;在摆动的后半周期起始点,方向传感器检测到摆动反向,重新按前半周期T的五本文档来自技高网...
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【技术保护点】
电动摇摆装置驱动器的电机控制方法,该电机驱动摇摆装置做往复摆动,其特征在于,该电机控制方法包括:在摆动的半周期T内,分五个时间段施加电压给电机,所述五个时间段分别为:0‑t1段,t1‑t2段、t2‑t3段、t3‑t4段, t4‑T段;其中,0‑t1段,给电机施加较低可变或确定电压V1并以上升速度K1增加到V2,用以消除由于摇摆装置转向摆动后电机与摇摆装置之间的间隙;t1‑t2段,给电机施加的电压按可变或确定的上升速度K2增加到V,V是预定的电机电压;t2‑t3段,给电机施加电压V;t3‑t4段,给电机施加电压按可变或确定的下降速度K3降到V3; t4‑T段,给电机施加电压按可变或确定的下降速度K4降到V4,用于保持电机和摇椅之间的推动侧间隙为0;在摆动的后半周期起始点,方向传感器检测到摆动反向,重新按前半周期T的五个时间段施加电压给电机,如此往复循环。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:朱萱
申请(专利权)人:朱萱
类型:发明
国别省市:广东;44

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