马达参数追踪方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种马达参数追踪方法及系统，该方法通过电压激励信号激励马达工作，获取处于工作状态下的所述马达两端的实际电压和实际电流；基于所述实际电压和实际电流对所述马达的电压误差进行建模，得到所述马达的电压误差函数；根据所述电压误差函数和预设迭代步长对马达参数进行迭代运算，以实现对所述马达参数的动态追踪。通过上述马达参数追踪方法，能够对于马达的批次和个体之间的差异进行自适应调整，能够动态跟踪由于马达温度、姿态等方面变化而引起的参数变化，并且只需为所有马达参数设定同一步长值，不仅降低了调参的难度，而且降低了算法对参数的敏感性。

Motor parameter tracking method and system

【技术实现步骤摘要】
马达参数追踪方法及系统
本专利技术涉及微机电领域，特别是涉及一种马达参数追踪方法及系统。
技术介绍
随着智能手机、智能穿戴等各类消费电子设备的发展普及，人们对触觉体验的要求也与日俱增。通过线性马达(LRA)可以提供丰富的振感体验，且马达的振动性能对触觉体验有着直接且较大的影响。在实际应用中，马达单体的状态和参数会受其不同生产批次、不同应用场境、不同变换姿态的影响而产生意想不到的差异变化。因此，为了消除马达单体状态和参数的变化对触觉体验的不利影响，实现对马达单体进行参数追踪和反馈控制就显得尤为重要。常规的马达参数追踪方法通过预设的马达参数来进行马达激励信号控制，通常称为开环控制技术。该技术实现简单且不需要复杂的控制理论，但是对于马达批次和个体之间的差异无法进行自适应调整，同时也无法有效跟踪由于马达温度、姿态等方面变化而引起的参数变化。因此，有必要提供一种能够对于马达的批次和个体之间的差异进行自适应调整的马达参数追踪方法及系统。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能够对于马达的批次和个体之间的差异进行自适应调整的马达参数追踪方法及系统。本专利技术的技术方案如下：一种马达参数追踪方法，包括：通过电压激励信号激励马达工作，获取处于工作状态下的所述马达两端的实际电压和实际电流；基于所述实际电压和实际电流对所述马达的电压误差进行建模，得到所述马达的电压误差函数；根据所述电压误差函数和预设迭代步长对马达参数进行迭代运算，以实现对所述马达参数的动态追踪。可选的，在其中一个实施例中，所述电压激励信号为数字信号，所述通过电压激励信号激励马达工作，包括：将所述电压激励信号经过数模转换器将数字信号转为模拟信号，然后经过功率放大器对所述模拟信号进行放大，通过放大后的所述模拟信号激励所述马达工作。可选的，在其中一个实施例中，所述基于所述实际电压和实际电流对所述马达的电压误差进行建模，得到所述马达的电压误差函数，包括：根据不同采样点的实际电压与不同采样点的预测电压之间的差得到所述电压误差函数，其中所述预测电压根据所述马达参数和马达模型计算得出。可选的，在其中一个实施例中，所述根据不同采样点的实际电压与不同采样点的预测电压之间的差得到所述电压误差函数包括：根据公式εoev[n]＝vcm[n]-vcp[n]计算出所述电压误差函数；其中，n为采样点索引，vcm为实际电压，vcp为预测电压。可选的，在其中一个实施例中，所述预测电压根据所述马达参数和马达模型计算得出，包括：根据公式计算出所述预测电压；其中，n为采样点索引，Reb为马达的电阻，icm为实际电流，Leb为马达的电感，φ0为电磁力系数，ud为马达的振子速度。可选的，在其中一个实施例中，所述马达的振子速度根据公式ud[n]＝σu[n]fc·p[n]-σu[n]fc·p[n-2]-a1[n]ud[n-1]-a2[n]ud[n-2]计算得出，其中，n为采样点索引，σu、a1和a2为马达二阶模型的系数，fc·p为电磁力。可选的，在其中一个实施例中，所述电磁力根据公式fc·p[n]＝φ0[n]ic·m[n]计算得出，其中，n为采样点索引，φ0为电磁力系数，icm为实际电流。可选的，在其中一个实施例中，为所述马达参数设置同一个预设迭代步长；所述根据所述电压误差函数和预设迭代步长对马达参数进行迭代运算，以实现对所述马达参数的动态追踪，包括：基于所述电压误差函数和所述预设迭代步长对所述马达参数进行归一化最小均方自适应滤波，得到所述马达参数的追踪结果。可选的，在其中一个实施例中，所述马达参数包括电阻、电感、滤波器反馈系数和电磁力系数；所述电阻的追踪结果为：其中，Reb为电阻，n为采样点索引，μ为迭代步长，frame_sanple为每帧的样本总数，m为每帧样本索引，εoev为电压误差函数，icm为实际电流，其中u[m]＝-icm[m]；所述电感的追踪结果为：其中，Leb为电感，n为采样点索引，μ为迭代步长，frame_sanple为每帧的样本总数，m为每帧样本索引，εoev为电压误差函数，icm为实际电流，其中所述滤波器反馈系数的追踪结果为：其中，ak为滤波器反馈系数，包括a1和a2，n为采样点索引，μ为迭代步长，frame_sanple为每帧的样本总数，m为每帧样本索引，εoev为电压误差函数，φ0为电磁力系数，其中u[m]＝-φ0[m]αk[m]；所述电磁力系数的追踪结果为：其中，φ0为电磁力系数，n为采样点索引，μ为迭代步长，frame_sanple为每帧的样本总数，m为每帧样本索引，εoev为电压误差函数，ud为马达的振子速度，其中一种马达参数追踪系统，包括：系统控制模块，用于通过电压激励信号激励马达工作，获取处于工作状态下的所述马达两端的实际电压和实际电流；系统辨识模块，用于基于所述实际电压和实际电流对所述马达的电压误差进行建模，得到所述马达的电压误差函数；参数追踪模块，用于根据所述电压误差函数和预设迭代步长对马达参数进行迭代运算，以实现对所述马达参数的动态追踪。一种终端，包括马达及控制所述马达的马达参数追踪系统，还包括存储器及处理器，所述存储器中储存有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行上述的方法的步骤。一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。本专利技术的有益效果在于：通过电压激励信号激励马达工作，获取处于工作状态下的马达两端的实际电压和实际电流，基于实际电压和实际电流对马达的电压误差进行建模，得到马达的电压误差函数，据电压误差函数和预设迭代步长对马达参数进行迭代运算，以实现对马达参数的动态追踪。通过上述马达参数追踪方法，能够对于马达的批次和个体之间的差异进行自适应调整，能够动态跟踪由于马达温度、姿态等方面变化而引起的参数变化，并且只需为所有马达参数设定同一步长值，不仅降低了调参的难度，而且降低了算法对参数的敏感性。【附图说明】图1为本专利技术一个实施例中马达参数追踪方法的流程图；图2为本专利技术一个实施例中系统控制模块的结构示意图；图3为本专利技术一个实施例中电感的参数追踪结果示意图；图4为本专利技术一个实施例中电阻的参数追踪结果示意图；图5为本专利技术一个实施例中电磁力系数的参数追踪结果示意图；图6为本专利技术一个实施例中滤波器反馈系数的参数追踪结果示意图；图7为本专利技术一个实施例中马达参数追踪系统的结构框图。【具体实施方式】下面结合附图和实施方式对本专利技术作进一步说明。图1为一个实施例中马达参数追踪方法的流程图，该马达参数追踪方法可以应用于马达参数追踪系统中，具体的，该马达可以是线性马达，也即是线性谐振传动器，指的是在单个轴上产生振荡力的振动电机，更为具体的，该马达可以是应用于智能手机、平板电脑、智能穿戴式设备等电子设备中的线性马达。通过该马达参数追踪方法，能够对于马达的批次和个体之间的差异进行自适应调整，实现对马达参数的动态追踪。如图1所示，该马达参数追踪方法包括以下步骤102至步骤106：步骤102：通过电压激励信号激励马达工作，获取处于工作状态下的所述马达两端的实际电压和实际电流。电压激励信号指的是为了观测马达的特性而输入到马达的工作电路中的电信号，本实施例中电压激励信号为数字信号，例如该电压激本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种马达参数追踪方法，其特征在于，包括：通过电压激励信号激励马达工作，获取处于工作状态下的所述马达两端的实际电压和实际电流；基于所述实际电压和实际电流对所述马达的电压误差进行建模，得到所述马达的电压误差函数；根据所述电压误差函数和预设迭代步长对马达参数进行迭代运算，以实现对所述马达参数的动态追踪。

【技术特征摘要】
2019.06.28 CN PCT/CN2019/0935051.一种马达参数追踪方法，其特征在于，包括：通过电压激励信号激励马达工作，获取处于工作状态下的所述马达两端的实际电压和实际电流；基于所述实际电压和实际电流对所述马达的电压误差进行建模，得到所述马达的电压误差函数；根据所述电压误差函数和预设迭代步长对马达参数进行迭代运算，以实现对所述马达参数的动态追踪。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电压激励信号为数字信号，所述通过电压激励信号激励马达工作，包括：将所述电压激励信号经过数模转换器将数字信号转为模拟信号，然后经过功率放大器对所述模拟信号进行放大，通过放大后的所述模拟信号激励所述马达工作。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述实际电压和实际电流对所述马达的电压误差进行建模，得到所述马达的电压误差函数，包括：根据不同采样点的实际电压与不同采样点的预测电压之间的差得到所述电压误差函数，其中所述预测电压根据所述马达参数和马达模型计算得出。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据不同采样点的实际电压与不同采样点的预测电压之间的差得到所述电压误差函数包括：根据公式εoev[n]＝vcm[n]-vcp[n]计算出所述电压误差函数；其中，n为采样点索引，vcm为实际电压，vcp为预测电压。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述预测电压根据所述马达参数和马达模型计算得出，包括：根据公式计算出所述预测电压；其中，n为采样点索引，Reb为马达的电阻，icm为实际电流，Leb为马达的电感，φ0为电磁力系数，ud为马达的振子速度。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述马达的振子速度根据公式ud[n]＝σu[n]fc·p[n]-σu[n]fc·p[n-2]-a1[n]ud[n-1]-a2[n]ud[n-2]计算得出，其中，n为采样点索引，σu、a1和a2为马达二阶模型的系数，fc·p为电磁力。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述电磁力根据公式fc·p[n]＝φ0[n]ic·m[n]计算得出，其中，n为采样点索引，φ0为电磁力系数，icm为实际电流。8.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李涛，郭璇，向征，
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