过冲响应消除系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种过冲响应消除系统，包括传感器、振动电机和工控机，所述传感器用于测量所述振动电机的阻尼系数和谐振频率；所述工控机包括低通滤波器，所述工控机接收所述阻尼系数和所述谐振频率，并结合设定的系统采样率、期望阻尼系数和期望截止频率构造均衡器，且所述工控机还接收外部正弦信号后产生与正弦信号长度相同的窗信号，并将所述窗信号经过所述低通滤波器处理之后对所述正弦信号进行加窗处理，生成激励信号输入至所述振动电机。本发明专利技术还提供了一种过冲响应消除方法。与相关技术相比，本发明专利技术过冲响应消除系统及方法可靠性好且消除过冲响应效果好。

Overshoot response elimination system and method

The invention provides an overshoot response elimination system, which includes a sensor, a vibratory motor and an industrial control machine. The sensor is used to measure the damping coefficient and vibration frequency of the vibration motor. The industrial control machine includes a low pass filter, the industrial control machine receives the damping coefficient and the resonant frequency, and combines the set system. The sampling rate, the expected damping coefficient and the expected cut-off frequency are constructed, and the industrial control machine also receives the window signal of the same length as the sinusoidal signal after receiving the external sinusoidal signal, and after processing the low pass filter through the low pass filter, the sinusoidal signal is processed by window processing to generate the excitation signal and input to the unit. The vibration motor is described. The invention also provides a method for eliminating overshoot response. Compared with the related technology, the overshoot response elimination system and method of the invention have good reliability and eliminate the overshoot response effect.

【技术实现步骤摘要】
过冲响应消除系统及方法
本专利技术涉及一种过冲响应消除系统及方法，尤其涉及一种运用在通讯电子产品领域的振动电机的过冲响应消除系统及方法。
技术介绍
随着手机等智能终端行业的技术发展演进和用户专业水平的提高，触觉体验不再只是停留在铃声和消息提示音的附属振动。逐渐地，触觉体验开始与人机交互过程、应用中的视觉场景和音效深度融合，从另外一个维度诠释和开发智能手机的新功能。逼真传神的多元化触觉体验是高端智能终端不可或缺的重要品质。控制振动电机在某个单一频率长时间稳定振动是触觉感受设计的技术基础。通常振动电机只有一个谐振频率，如果使用和这个谐振频率同频的正弦信号激励所述振动电机，振动电机响应的振动量会从零状态平滑地提升到最终的稳定状态。如果使用和谐振频率不同频的正弦信号激励振动电机，振动电机响应的振动量在从零状态转换到最终稳定状态期间会出现过冲响应。然而，为了设计出丰富多样的触感效果，需要采用不同频率的多种正弦信号顺序组合。非谐振频率的正弦信号激励振动电机引起的这种过冲响应会产生触觉体验上的不和谐、突兀感受。此外，由于振动电机打壳保护机制，过冲响应而产生的振动量峰值限制了最终稳定状态的振动量水平提高。因此，有必要提供一种新的过冲响应消除系统及方法解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题是提供一种消除过冲响应简单且效果好的过冲响应消除系统及方法。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种过冲响应消除系统，包括传感器、振动电机和工控机，所述传感器用于测量所述振动电机的阻尼系数和谐振频率；所述工控机包括低通滤波器，所述工控机接收所述阻尼系数和所述谐振频率，并结合设定的系统采样率、期望阻尼系数和期望截止频率构造均衡器，且所述工控机还接收外部正弦信号后产生与正弦信号长度相同的窗信号，并将所述窗信号经过所述低通滤波器处理之后对所述正弦信号进行加窗处理，生成激励信号输入至所述振动电机。优选的，所述传感器为加速度计；所述均衡器为二阶IIR数字滤波器。优选的，所述传感器测量所述振动电机的阻尼系统和谐振频率的方法为振动量扫频法或阻抗曲线测量法。优选的，所述工控机还包括连接于所述均衡器和所述振动电机之间的数据缓存单元。本专利技术还提供一种过冲响应消除方法，该方法包括如下步骤：提供工控机和振动电机，所述工控机包括低通滤波器；利用所述工控机根据所述振动电机的实际工作参数构造均衡器；提供非谐振频率的正弦信号并将所述正弦信号输入所述工控机，所述工控机产生与所述正弦信号长度相同的窗信号；将所述窗信号经所述低通滤波器处理后对所述正弦信号作加窗处理得到加窗正弦信号；设置所述均衡器的放大系数，将所述加窗正弦信号输入至所述均衡器处理，得到激励信号；将所述激励信号输入所述振动电机并驱动其振动。优选的，在利用所述工控机根据所述振动电机的实际工作参数构造均衡器的步骤中，具体包括：提供传感器测量获取所述振动电机的实际工作参数，包括阻尼系数和谐振频率；通过所述工控机设定系统采样率、期望阻尼系数和期望截止频率；利用所述工控机根据所述实际工作参数、所述系统采样率、所述期望阻尼系数和所述期望截止频率构造所述均衡器。优选的，所述均衡器为二阶IIR数字滤波器。优选的，所述传感器为加速度计。优选的，测量获取所述振动电机的实际工作参数的方法为振动量扫频法或阻抗曲线测量法。优选的，所述窗信号至少包括矩形窗、三角窗、汉宁窗及海明窗中的任意一种。，与相关技术相比，本专利技术的过冲响应消除系统及方法利用所述工控机根据所述振动电机的实际工作参数、所述系统采样率、所述期望阻尼系数和所述期望截止频率构造所述均衡器；并根据非谐振频率的正弦信号产生信号长度相同的窗信号，对所述正弦信号作加窗处理后生成激励信号驱动所述振动电机振动。该系统和方法结构简单，无需额外的特殊设备，可有效的消除振动电机的过冲响应，实现振动电机在不同信号频率条件下平滑稳定振动，进而使得振动电机振动体验效果优。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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它的附图，其中：图1为本专利技术过冲响应消除系统的结构示意图；图2为本专利技术过冲响应消除方法的流程框图；图3为本专利技术过冲响应消除方法步骤S2的流程框架；图4为本专利技术实施例中振动电机的原始正弦信号波形曲线图；图5为本专利技术实施例中振动电机通过原始正弦信号驱动其振动时的振动量波形曲线图；图6为通过本专利技术的过冲响应消除系统和/或方法处理后的正弦信号波形曲线图；图7为通过本专利技术的过冲响应消除系统和/或方法处理后的振动电机的振动量波形图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。请结合图1所示，为本专利技术过冲响应消除系统的结构示意图。本专利技术提供了一种过冲响应消除系统100，包括传感器1、振动电机2和工控机3。所述传感器1用于测量所述振动电机2的阻尼系数ζ和谐振频率ωn。本实施方式中，所述传感器1为加速度计，当然不限于此。测量获取所述振动电机2的阻尼系数ζ和谐振频率ωn的方式可为振动量扫频法，也可以是阻抗曲线测量法，当然还可为其它方法。所述工控机3包括低通滤波器31，所述工控机接收所述阻尼系数ζ和所述谐振频率ωn，并结合设定的系统采样率fs，期望阻尼系数ζd和期望截止频率ωd构造均衡器32。本实施方式中，所述均衡器32为二阶IIR数字滤波器，其传输函数H(z)的表达式为，其中，且所述工控机3还接收外部正弦信号后产生与正弦信号长度相同的窗信号，并将所述窗信号经过所述低通滤波器31处理之后对所述正弦信号进行加窗处理，生成激励信号输入至所述振动电机2。本实施方式中，所述窗信号可以为矩形窗、三角窗、汉宁窗及海明窗等。更优的，所述工控机3还包括连接于所述均衡器32和所述振动电机2之间的数据缓存单元33，用于缓存所述均衡器32生成的激励信号。经过本专利技术过冲响应消除系统100处理后的非谐振频率的正弦信号所生成的激励信号，可使所述振动电机2在不同信号频率条件下长时间地稳定振动，且无过冲响应现象产生，振动体验效果优。请结合参阅图2，为本专利技术过冲响应消除方法的流程框图。本专利技术还提供一种过冲响应消除方法，以本专利技术的所述过冲响应消除系统100为例进行说明，该方法包括如下步骤：步骤S1、提供所述工控机3和所述振动电机2，所述工控机3包括所述低通滤波器31。步骤S2、利用所述工控机3根据所述振动电机2的实际工作参数构造所述均衡器32。请结合参图3，为本专利技术过冲响应消除方法步骤S2的流程框架。本步骤中，所述实际工作参数至少包括所述振动电机2的阻尼系数l和谐振频率ωn。而构造所述均衡器32具体包括如下步骤：步骤S21、提供所述传感器1测量获取所述振动电机2的实际工作参数，包括阻尼系数l和谐振频率ωn。本步骤中，所述传感器1为加速度计，当然不限于此。测量获取所述振动电机2的阻尼系数l和谐振频率ωn的方式可为振动量扫本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种过冲响应消除系统，其特征在于，包括传感器、振动电机和工控机，所述传感器用于测量所述振动电机的阻尼系数和谐振频率；所述工控机包括低通滤波器，所述工控机接收所述阻尼系数和所述谐振频率，并结合设定的系统采样率、期望阻尼系数和期望截止频率构造均衡器，且所述工控机还接收外部正弦信号后产生与正弦信号长度相同的窗信号，并将所述窗信号经过所述低通滤波器处理之后对所述正弦信号进行加窗处理，生成激励信号输入至所述振动电机。

【技术特征摘要】
1.一种过冲响应消除系统，其特征在于，包括传感器、振动电机和工控机，所述传感器用于测量所述振动电机的阻尼系数和谐振频率；所述工控机包括低通滤波器，所述工控机接收所述阻尼系数和所述谐振频率，并结合设定的系统采样率、期望阻尼系数和期望截止频率构造均衡器，且所述工控机还接收外部正弦信号后产生与正弦信号长度相同的窗信号，并将所述窗信号经过所述低通滤波器处理之后对所述正弦信号进行加窗处理，生成激励信号输入至所述振动电机。2.根据权利要求1所述的过冲响应消除系统，其特征在于，所述传感器为加速度计；所述均衡器为二阶IIR数字滤波器。3.根据权利要求1所述的过冲响应消除系统，其特征在于，所述传感器测量所述振动电机的阻尼系统和谐振频率的方法为振动量扫频法或阻抗曲线测量法。4.根据权利要求1所述的过冲响应消除系统，其特征在于，所述工控机还包括连接于所述均衡器和所述振动电机之间的数据缓存单元。5.一种过冲响应消除方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：提供工控机和振动电机，所述工控机包括低通滤波器；利用所述工控机根据所述振动电机的实际工作参数构造均衡器；提供非谐振频率的正弦信号并将所述正弦信号输入所述工控机，所述工...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓瀚林，蒋亮，张玉蕾，王修越，
申请(专利权)人：瑞声科技新加坡有限公司，
类型：发明
国别省市：新加坡,SG