CN103966799B - 滚筒洗衣机及其的惯量检测方法、惯量检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种滚筒洗衣机及其的惯量检测方法、惯量检测装置，其中惯量检测方法包括以下步骤：检测电机的转子位置，并根据转子位置计算电机的反馈速度；根据转子位置和反馈速度获取滚筒洗衣机在不平衡负载时速度波动的正向过零点对应的滚筒位置；在该滚筒位置生成加速指令以控制电机加速运行，并在电机加速运行预设时间后，对电机的电磁转矩进行积分以获得第一积分结果；对电机加速运行预设时间后的反馈速度进行积分以生成平均速度指令，以控制电机匀速运行，以及对电机在匀速运行时的电磁转矩进行积分以获得第二积分结果；根据第一积分结果和第二积分结果计算滚筒洗衣机的惯量。该方法能够考虑负载不平衡和滚筒摩擦的影响而提高惯量检测的精度。
Description
技术领域
本发明涉及洗衣机技术领域，特别涉及一种滚筒洗衣机的惯量检测方法、惯量检测装置以及一种具有该惯量检测装置的滚筒洗衣机。
背景技术
用户在使用洗衣机时希望洗衣机能够根据衣物的重量自动给出合适的水位和洗涤剂量，从而避免盲目选择会带来的衣服洗不干净或者费水费电的问题。目前的洗衣机很多都具有自动检测洗涤衣物重量的功能，其中，测量衣物重量的主要方法有两大类：一类是采用称重传感器直接测量衣物的重量；另一类是利用检测洗衣机中的电机在不同负载条件下加速或者减速到另一转速所需的时间、电流等参数，来测量筒中衣物的惯量，由于重量与惯量基本上是成比例的，根据它们之间的比例关系就可以把惯量转换成重量。
但是，采用称重传感器来检测衣物的重量方法需要在洗衣机中安全称重传感器，这样不仅会增加成本，并且安装也不便；而利用洗衣机中的电机测量衣物惯量的方法不需要专门的传感器，因此不存在安装问题，在洗衣机领域应用较为广泛。
尤其是在滚筒洗衣机中，一般都是通过加减速检测负载惯量来对洗衣机中的衣物进行称重。但是，通过加减速检测负载惯量时，没有考虑到洗衣机滚筒摩擦的差异性，导致检测精度偏差较大，并且也没考虑负载不平衡对于惯量检测的影响，大大影响检测精度，从而造成洗衣机的称重误差，不能满足用户的需要。
发明内容
本申请是基于发明人对以下问题的认识和发现作出的：
滚筒洗衣机在检测滚筒惯量时不能保证负载完全平衡，而不平衡负载的存在会导致速度波动，这样，在滚筒洗衣机的惯量检测时预期的运动轨迹就会随机地与速度波动叠加，最终会出现不同测试时间的速度波形差异较大，检测结果也就差异较大，从而会出现检测结果波动很大的情况，大大影响检测精度。
其中，图1为滚筒洗衣机在斜坡加速速度指令时惯量检测结果的曲线示意图。由图1可以得出，滚筒洗衣机在不平衡负载时惯量检测结果的曲线波动很大。
分别分析惯量检测结果中惯量辨识结果最大点和最小点的速度实际波形如图2A和图2B所示。由图2A可以得出，加速段的起始点在速度波动的最大值处，而由图2B可以得出，加速段的起始点在速度波动的最小值处。因此，不平衡负载所产生的速度波动对惯量检测产生了不良的影响。
本发明的目的旨在至少解决上述的技术缺陷。
为此，本发明的第一个目的在于提出一种能够考虑负载不平衡和滚筒摩擦的影响而提高检测精度的滚筒洗衣机的惯量检测方法。
本发明的第二个目的在于提出一种滚筒洗衣机的惯量检测装置。本发明的第三个目的在于提出一种滚筒洗衣机。
为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出的一种滚筒洗衣机的惯量检测方法，包括以下步骤：S1，在所述滚筒洗衣机的滚筒恒速转动时，检测所述滚筒洗衣机的电机的转子位置，并根据所述电机的转子位置计算所述电机的反馈速度；S2，根据所述电机的转子位置和所述电机的反馈速度通过不平衡位置估算以获取所述滚筒洗衣机在不平衡负载时速度波动的正向过零点对应的滚筒位置；S3，在所述速度波动的正向过零点对应的滚筒位置生成加速指令以控制所述电机加速运行，并在所述电机加速运行预设时间后，对所述电机的电磁转矩进行积分以获得第一积分结果；S4，对所述电机加速运行所述预设时间后的反馈速度进行积分以生成所述电机的平均速度指令，以控制所述电机匀速运行，以及对所述电机在匀速运行时的电磁转矩进行积分以获得第二积分结果；S5，根据所述第一积分结果和所述第二积分结果计算所述滚筒洗衣机的惯量。
根据本发明实施例的滚筒洗衣机的惯量检测方法，在滚筒洗衣机的滚筒恒速转动时，通过检测滚筒洗衣机的电机的转子位置来计算电机的反馈速度，并根据电机的转子位置和电机的反馈速度获取滚筒洗衣机在不平衡负载时速度波动的正向过零点对应的滚筒位置，然后在速度波动的正向过零点对应的滚筒位置生成加速指令以控制电机加速运行，并在电机加速运行预设时间后对电机的电磁转矩进行积分以获得第一积分结果，以及对电机加速运行预设时间后的反馈速度进行积分以生成电机的平均速度指令，以控制所述电机匀速运行，以控制电机以平均速度匀速运行，然后对电机在匀速运行时的电磁转矩进行积分以获得第二积分结果，最后根据第一积分结果和第二积分结果计算滚筒洗衣机的惯量。因此，本发明实施例的滚筒洗衣机的惯量检测方法，能够考虑到负载不平衡的影响，可以保证每次加速都在速度波动的正向过零点的位置开始，确保每次加速的运行轨迹一致，可使相同重量的衣物在不平衡负载与平衡负载的情况下称重结果相同，减小不平衡负载带来的检测误差，并且，采用加速段配合平均速度的运动轨迹，消除滚筒摩擦带来的影响，大大提高了检测精度，从而避免造成洗衣机的称重误差，充分满足用户的需要。
根据本发明的一个实施例，在步骤S3中，将所述速度波动的正向过零点对应的滚筒位置作为所述电机加速运行的起始点。
根据本发明的一个实施例，在步骤S5中，通过将所述第一积分结果与所述第二积分结果相减以计算所述滚筒洗衣机的惯量。
根据本发明的一个实施例，在所述电机加速运行所述预设时间后对所述电机的电磁转矩进行积分的积分时间、对所述电机加速运行所述预设时间后的反馈速度进行积分的积分时间与对所述电机在匀速运行时的电磁转矩进行积分的积分时间相等且均为所述滚筒转动的机械周期的整数倍。
根据本发明的一个实施例，在步骤S1中，根据给定速度指令控制所述电机以使所述滚筒恒速转动。
为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出的一种滚筒洗衣机的惯量检测装置，包括：位置检测模块，所述位置检测模块用于在所述滚筒洗衣机的滚筒恒速转动时检测所述滚筒洗衣机的电机的转子位置；速度运算器，所述速度运算器用于根据所述电机的转子位置计算所述电机的反馈速度；加速起始点计算模块，所述加速起始点计算模块用于根据所述电机的转子位置和所述电机的反馈速度通过不平衡位置估算以获取所述滚筒洗衣机在不平衡负载时速度波动的正向过零点对应的滚筒位置；指令生成模块和惯量计算模块，所述指令生成模块用于在所述速度波动的正向过零点对应的滚筒位置生成加速指令以控制所述电机加速运行，所述惯量计算模块在所述电机加速运行预设时间后对所述电机的电磁转矩进行积分以获得第一积分结果，所述指令生成模块对所述电机加速运行所述预设时间后的反馈速度进行积分以生成所述电机的平均速度指令，以控制所述电机匀速运行，所述惯量计算模块对所述电机在匀速运行时的电磁转矩进行积分以获得第二积分结果，并且所述惯量计算模块根据所述第一积分结果和所述第二积分结果计算所述滚筒洗衣机的惯量。
根据本发明实施例的滚筒洗衣机的惯量检测装置，在滚筒洗衣机的滚筒恒速转动时，通过位置检测模块检测滚筒洗衣机的电机的转子位置，速度运算器根据转子位置来计算电机的反馈速度，加速起始点计算模块根据电机的转子位置和电机的反馈速度获取滚筒洗衣机在不平衡负载时速度波动的正向过零点对应的滚筒位置，然后指令生成模块在速度波动的正向过零点对应的滚筒位置生成加速指令以控制电机加速运行，惯量计算模块在电机加速运行预设时间后对电机的电磁转矩进行积分以获得第一积分结果，指令生成模块对电机加速运行预设时间后的反馈速度进行积分以生成电机的平均速度指令，以控制电机匀速运行，惯量计算模块对电机在匀速运行时的电磁转矩进行积分以获得第二积分结果，最后惯量计算模块根据第一积分结果和第二积分结果计算滚筒洗衣机的惯量。因此，本发明实施例的滚筒洗衣机的惯量检测装置能够考虑到负载不平衡的影响，可以保证每次加速都在速度波动的正向过零点的位置开始，确保每次加速的运行轨迹一致，可使相同重量的衣物在不平衡负载与平衡负载的情况下称重结果相同，减小不平衡负载带来的检测误差，并且，采用加速段配合平均速度的运动轨迹，消除滚筒摩擦带来的影响，大大提高了检测精度，从而避免造成洗衣机的称重误差，充分满足用户的需要。
根据本发明的一个实施例，所述加速起始点计算模块将所述速度波动的正向过零点对应的滚筒位置作为所述电机加速运行的起始点。
根据本发明的一个实施例，所述惯量计算模块通过将所述第一积分结果与所述第二积分结果相减以计算所述滚筒洗衣机的惯量。
根据本发明的一个实施例，在所述电机加速运行所述预设时间后对所述电机的电磁转矩进行积分的积分时间、对所述电机加速运行所述预设时间后的反馈速度进行积分的积分时间与对所述电机在匀速运行时的电磁转矩进行积分的积分时间相等且均为所述滚筒转动的机械周期的整数倍。
此外，本发明实施例还提出了一种滚筒洗衣机，其包括上述的滚筒洗衣机的惯量检测装置。
本发明实施例的滚筒洗衣机，在检测转动惯量时能够考虑到负载不平衡的影响，可以保证每次加速都在速度波动的正向过零点的位置开始，确保每次加速的运行轨迹一致，可使相同重量的衣物在不平衡负载与平衡负载的情况下称重结果相同，减小不平衡负载带来的检测误差，并且，采用加速段配合平均速度的运动轨迹，消除滚筒摩擦带来的影响，大大提高了检测精度，从而避免造成称重误差，充分满足用户的需要。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为滚筒洗衣机在斜坡加速速度指令时惯量检测结果的曲线示意图；
图2A为分析惯量检测结果中惯量辨识结果最大点的速度实际波形与惯量检测结果的曲线的示意图；
图2B为分析惯量检测结果中惯量辨识结果最小点的速度实际波形与惯量检测结果的曲线的示意图；
图3为根据本发明实施例的滚筒洗衣机的惯量检测方法的流程图；
图4为根据本发明一个实施例的估算速度波动最大点对应的滚筒位置的流程图；
图5为根据本发明一个实施例的运动轨迹的示意图；
图6为根据本发明一个具体实施例的滚筒洗衣机的惯量检测方法的流程图；
图7为根据本发明一个实施例的滚筒洗衣机在斜坡加速速度指令时惯量检测结果的曲线示意图；以及
图8为根据本发明实施例的滚筒洗衣机的惯量检测装置的方框示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
下面参照附图来描述根据本发明实施例提出的滚筒洗衣机的惯量检测方法、滚筒洗衣机的惯量检测装置以及具有该惯量检测装置的滚筒洗衣机。
图3为根据本发明实施例的滚筒洗衣机的惯量检测方法的流程图。如图3所示，该滚筒洗衣机的惯量检测方法包括以下步骤：
S1，在滚筒洗衣机的滚筒恒速转动时，检测滚筒洗衣机的电机的转子位置，并根据电机的转子位置计算电机的反馈速度。
其中，根据本发明的一个实施例，在步骤S1中，通过给定控制滚筒恒速转动的速度指令，然后根据给定速度指令控制电机以使滚筒恒速转动。
S2，根据电机的转子位置和电机的反馈速度通过不平衡位置估算以获取滚筒洗衣机在不平衡负载时速度波动的正向过零点对应的滚筒位置。
其中，在滚筒速度达到一定值后，滚筒内物体受离心力作用就会贴紧滚筒，不平衡的位置认为相对滚筒固定。因此滚筒速度为恒定时，不平衡产生的速度波动为定频率的波动，通过不平衡位置估算就可以得到速度波动最大点对应的滚筒位置和速度波动最小点对应的滚筒位置，而速度波动的正向过零点即是速度波动最小点向速度波动最大点变化过程中的过零点，因此，通过不平衡位置估算得到速度波动最大点对应的滚筒位置和速度波动最小点对应的滚筒位置后，就可以得到速度波动的正向过零点对应的滚筒位置。
具体地，根据本发明的一个实施例，如图4所示，估算速度波动最大点对应的滚筒位置的流程包括以下步骤：
S301，实时记录速度运算器计算的电机的反馈速度Vfdb和位置检测模块检测的电机的转子位置θ。
S302，设定速度存储量Vs和位置存储量θs。
S303，判断Vs是否大于Vfdb。如果是，执行步骤S304；如果否，结束流程。
S304，令Vs＝Vfdb，并记录此时的转子位置，θs＝θ。
S305，在滚筒旋转一周后，记录下的转子位置即为速度波动最大点对应的滚筒位置。
根据上述流程同样可以估算得到速度波动最小点对应的滚筒位置，进而就可以得到速度波动的正向过零点对应的滚筒位置。
S3，在速度波动的正向过零点对应的滚筒位置生成加速指令以控制电机加速运行，并在电机加速运行预设时间后，对电机的电磁转矩进行积分以获得第一积分结果。
根据本发明的一个实施例，在步骤S3中，将速度波动的正向过零点对应的滚筒位置作为电机加速运行的起始点，这样就可以保证每次加速都在速度波动的正向过零点的位置开始，确保每次加速的运行轨迹一致。
S4，对电机加速运行预设时间后的反馈速度进行积分以生成电机的平均速度指令，以控制电机匀速运行，以及对电机在匀速运行时的电磁转矩进行积分以获得第二积分结果。
具体地，根据本发明的一个实施例，通过如图5所示的运动轨迹来对滚筒洗衣机的惯量进行检测。如图5所示，首先通过给定滚筒洗衣机的电机一个恒速指令以控制滚筒恒速转动，然后将速度波动的正向过零点对应的滚筒位置作为电机加速运行的起始点，给定一个斜坡加速速度指令控制电机加速运行，并在电机加速运行预设时间后开始对电机的电磁转矩进行积分以获得第一积分结果，积分的时间为滚筒转动的机械周期的整数倍即AB段，例如可以为一个滚筒周期。在电机加速到一定速度时控制电机以该速度匀速运行，然后再控制电机减速至电机的平均速度，其中该平均速度根据对电机加速运行预设时间后的反馈速度进行积分计算得到，积分的时间为AB段的时间，控制电机以该平均速度匀速运行，对电机在匀速运行时的电磁转矩进行积分以获得第二积分结果，积分的时间同样为滚筒转动的机械周期的整数倍即CD段，例如可以为一个滚筒周期，并且在所述电机加速运行所述预设时间后对所述电机的电磁转矩进行积分的积分时间、对所述电机加速运行所述预设时间后的反馈速度进行积分的积分时间与对所述电机在匀速运行时的电磁转矩进行积分的积分时间相等。
S5，根据第一积分结果和第二积分结果计算滚筒洗衣机的惯量。
需要说明的是，在本发明的实施例中，考虑到负载不平衡的情况，滚筒洗衣机在检测惯量时，电机的运动方程为：
其中，Te是电机的电磁转矩，B是粘滞系数，ω为电机的转速，J为转动惯量，Td为不平衡转矩。
如图5所示，AB段与CD段均为一个滚筒周期，那么CD段的速度指令即电机的平均速度指令为：
其中，T＝TAB＝TCD。
在不考虑不平衡负载的影响时，在加速段AB段，电机输出的电磁转矩为：
在匀速段CD段，电机输出的电磁转矩为：
Te＝Bω (4)
考虑到负载不平衡的转矩Td，在加速段AB段，电机输出的电磁转矩为：
对公式(5)两边在AB段时间内进行积分，得到：
在匀速段CD段，电机输出的电磁转矩为：
对公式(7)两边在CD段时间内进行积分，得到：
根据本发明的一个实施例，在步骤S5中，通过将所述第一积分结果与所述第二积分结果相减以计算所述滚筒洗衣机的惯量，即将公式(7)与公式(8)相减，得到：
其中，CD段速度的微分在一个滚筒周期内积分为零，即因为CD段的速度指令为恒值，但由于不平衡影响，所以实际速度存在波动，实际波形为正弦波，那么对CD段的速度进行微分还是正弦波，而正弦波在一个周期内积分结果等于零，因此公式(9)为：
如果∫BωABdt＝∫BωCDdt，那么
其中为常数，那么滚筒洗衣机的惯量J正比于AB段与CD段转矩积分之差，从而可计算得到滚筒洗衣机的惯量J。
由此可知，在本发明的实施例中，通过对电机的平均速度的计算，抵消加速段滚筒摩擦阻力的影响，提高了惯量的检测精度。
具体地，根据本发明的一个实施例，如图6所示，上述的滚筒洗衣机的惯量检测方法包括以下步骤：
S501，判断是否负载使能。如果是，进入下一步骤S502；如果否，结束。
S502，速度指令规划第一段，给定电机一恒速转动的速度指令例如80rpm，控制滚筒恒速转动。
S503，加速起始点计算，通过不平衡位置估算可计算出速度波动的正向过零点对应的滚筒位置，并将速度波动的正向过零点作为加速起始点。
S504，速度指令规划第二段，给定斜坡加速指令，加速开始点为速度波动的正向过零点。
S505，对电机加速运行预设时间后的电磁转矩即加速段AB段的电磁转矩进行积分以获得第一积分结果，积分时间为一个滚筒周期。
S506，对加速段AB段电机的反馈速度进行积分以计算电机的平均速度，积分时间为一个滚筒周期。
S507，速度指令规划第三段，给定平均速度指令，控制电机以平均速度匀速运行。
S508，对电机在平均速度段的电磁转矩即CD段的电磁转矩进行积分以获得第二积分结果，积分时间为一个滚筒周期。
S509，第一积分结果与第二积分结果相减以计算滚筒洗衣机的惯量。
在本发明的实施例中，在不平衡的负载下，采用相同的加速起始点即均是以速度波动的正向过零点对应的滚筒位置为加速起始点时，滚筒洗衣机在斜坡加速速度指令时惯量检测结果的曲线如图7所示，与图1相比，滚筒洗衣机在不平衡负载时惯量检测结果的曲线波动较小，并且加速起始点相同的两次测量结果基本相同。
因此，根据本发明实施例的滚筒洗衣机的惯量检测方法，在滚筒洗衣机的滚筒恒速转动时，通过检测滚筒洗衣机的电机的转子位置来计算电机的反馈速度，并根据电机的转子位置和电机的反馈速度获取滚筒洗衣机在不平衡负载时速度波动的正向过零点对应的滚筒位置，然后在速度波动的正向过零点对应的滚筒位置生成加速指令以控制电机加速运行，并在电机加速运行预设时间后对电机的电磁转矩进行积分以获得第一积分结果，以及对电机加速运行预设时间后的反馈速度进行积分以生成电机的平均速度指令，以控制所述电机匀速运行，以控制电机以平均速度匀速运行，然后对电机在匀速运行时的电磁转矩进行积分以获得第二积分结果，最后根据第一积分结果和第二积分结果计算滚筒洗衣机的惯量。因此，本发明实施例的滚筒洗衣机的惯量检测方法，能够考虑到负载不平衡的影响，可以保证每次加速都在速度波动的正向过零点的位置开始，确保每次加速的运行轨迹一致，可使相同重量的衣物在不平衡负载与平衡负载的情况下称重结果相同，减小不平衡负载带来的检测误差，并且，采用加速段配合平均速度的运动轨迹，消除滚筒摩擦带来的影响，大大提高了检测精度，从而避免造成洗衣机的称重误差，充分满足用户的需要。
图8为根据本发明实施例的滚筒洗衣机的惯量检测装置的方框示意图。如图8所示，该滚筒洗衣机的惯量检测装置包括：位置检测模块10、速度运算器20、加速起始点计算模块30、指令生成模块40和惯量计算模块50。
其中，位置检测模块10用于在所述滚筒洗衣机的滚筒恒速转动时检测所述滚筒洗衣机的电机M的转子位置θ，速度运算器20用于根据所述电机的转子位置θ计算所述电机的反馈速度Vfdb。加速起始点计算模块30用于根据所述电机的转子位置和所述电机的反馈速度通过不平衡位置估算以获取所述滚筒洗衣机在不平衡负载时速度波动的正向过零点对应的滚筒位置，其中，通过不平衡位置估算可得到滚筒洗衣机在不平衡负载时的速度波动最大点和速度波动最小点对应的滚筒位置，而速度波动的正向过零点即是速度波动最小点向速度波动最大点变化过程中的过零点，因此，通过不平衡位置估算得到速度波动最大点对应的滚筒位置和速度波动最小点对应的滚筒位置后，就可以得到速度波动的正向过零点对应的滚筒位置。
指令生成模块40用于在所述速度波动的正向过零点对应的滚筒位置生成加速指令以控制所述电机加速运行，惯量计算模块50在所述电机加速运行预设时间后对所述电机的电磁转矩进行积分以获得第一积分结果，指令生成模块40对所述电机加速运行所述预设时间后的反馈速度进行积分以生成所述电机的平均速度指令，以控制所述电机匀速运行，惯量计算模块50对所述电机在匀速运行时的电磁转矩进行积分以获得第二积分结果，并且惯量计算模块50根据所述第一积分结果和所述第二积分结果计算所述滚筒洗衣机的惯量。
根据本发明的一个实施例，惯量计算模块50通过将所述第一积分结果与所述第二积分结果相减以计算所述滚筒洗衣机的惯量。
在本发明的实施例中，如图8所示，转矩计算模块60根据电机的反馈电流Ifdb计算电机的电磁转矩，然后将计算得到的电磁转矩输出至惯量计算模块50。速度控制器70根据指令生成模块40输出的速度指令Vref与速度运算器20输出的反馈速度Vfdb之间的误差Verr生成转矩指令Tasr，电流控制器80根据速度控制器70输出的转矩指令Tasr和反馈电流Ifdb生成电流指令I以对电机M进行控制。
其中，根据本发明的一个实施例，加速起始点计算模块30将所述速度波动的正向过零点对应的滚筒位置作为所述电机加速运行的起始点，这样就可以保证每次加速都在速度波动的正向过零点的位置开始，确保每次加速的运行轨迹一致。
在本发明的实施例中，在所述电机加速运行所述预设时间后对所述电机的电磁转矩进行积分的积分时间、对所述电机加速运行所述预设时间后的反馈速度进行积分的积分时间与对所述电机在匀速运行时的电磁转矩进行积分的积分时间相等且均为所述滚筒转动的机械周期的整数倍。
根据本发明实施例的滚筒洗衣机的惯量检测装置，在滚筒洗衣机的滚筒恒速转动时，通过位置检测模块检测滚筒洗衣机的电机的转子位置，速度运算器根据转子位置来计算电机的反馈速度，加速起始点计算模块根据电机的转子位置和电机的反馈速度获取滚筒洗衣机在不平衡负载时速度波动的正向过零点对应的滚筒位置，然后指令生成模块在速度波动的正向过零点对应的滚筒位置生成加速指令以控制电机加速运行，惯量计算模块在电机加速运行预设时间后对电机的电磁转矩进行积分以获得第一积分结果，指令生成模块对电机加速运行预设时间后的反馈速度进行积分以生成电机的平均速度指令，以控制电机匀速运行，惯量计算模块对电机在匀速运行时的电磁转矩进行积分以获得第二积分结果，最后惯量计算模块根据第一积分结果和第二积分结果计算滚筒洗衣机的惯量。因此，本发明实施例的滚筒洗衣机的惯量检测装置能够考虑到负载不平衡的影响，可以保证每次加速都在速度波动的正向过零点的位置开始，确保每次加速的运行轨迹一致，可使相同重量的衣物在不平衡负载与平衡负载的情况下称重结果相同，减小不平衡负载带来的检测误差，并且，采用加速段配合平均速度的运动轨迹，消除滚筒摩擦带来的影响，大大提高了检测精度，从而避免造成洗衣机的称重误差，充分满足用户的需要。
此外，本发明实施例还提出了一种滚筒洗衣机，其包括上述的滚筒洗衣机的惯量检测装置。
本发明实施例的滚筒洗衣机，在检测转动惯量时能够考虑到负载不平衡的影响，可以保证每次加速都在速度波动的正向过零点的位置开始，确保每次加速的运行轨迹一致，可使相同重量的衣物在不平衡负载与平衡负载的情况下称重结果相同，减小不平衡负载带来的检测误差，并且，采用加速段配合平均速度的运动轨迹，消除滚筒摩擦带来的影响，大大提高了检测精度，从而避免造成称重误差，充分满足用户的需要。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。
Claims (10)
1.一种滚筒洗衣机的惯量检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，在所述滚筒洗衣机的滚筒恒速转动时，检测所述滚筒洗衣机的电机的转子位置，并根据所述电机的转子位置计算所述电机的反馈速度；
S2，根据所述电机的转子位置和所述电机的反馈速度通过不平衡位置估算以获取所述滚筒洗衣机在不平衡负载时速度波动的正向过零点对应的滚筒位置；
S3，在所述速度波动的正向过零点对应的滚筒位置生成加速指令以控制所述电机加速运行，并在所述电机加速运行预设时间后，对所述电机的电磁转矩进行积分以获得第一积分结果，其中，所述速度波动的正向过零点即是速度波动最小点向速度波动最大点变化过程中的过零点；
S4，对所述电机加速运行所述预设时间后的反馈速度进行积分以生成所述电机的平均速度指令，以控制所述电机匀速运行，以及对所述电机在匀速运行时的电磁转矩进行积分以获得第二积分结果；
S5，根据所述第一积分结果和所述第二积分结果计算所述滚筒洗衣机的惯量。
2.如权利要求1所述的滚筒洗衣机的惯量检测方法，其特征在于，在步骤S3中，将所述速度波动的正向过零点对应的滚筒位置作为所述电机加速运行的起始点。
3.如权利要求1所述的滚筒洗衣机的惯量检测方法，其特征在于，在步骤S5中，通过将所述第一积分结果与所述第二积分结果相减以计算所述滚筒洗衣机的惯量。
4.如权利要求1-3中任一项所述的滚筒洗衣机的惯量检测方法，其特征在于，在所述电机加速运行所述预设时间后对所述电机的电磁转矩进行积分的积分时间、对所述电机加速运行所述预设时间后的反馈速度进行积分的积分时间与对所述电机在匀速运行时的电磁转矩进行积分的积分时间相等且均为所述滚筒转动的机械周期的整数倍。
5.如权利要求1所述的滚筒洗衣机的惯量检测方法，其特征在于，在步骤S1中，根据给定速度指令控制所述电机以使所述滚筒恒速转动。
6.一种滚筒洗衣机的惯量检测装置，其特征在于，包括：
位置检测模块，所述位置检测模块用于在所述滚筒洗衣机的滚筒恒速转动时检测所述滚筒洗衣机的电机的转子位置；
速度运算器，所述速度运算器用于根据所述电机的转子位置计算所述电机的反馈速度；
加速起始点计算模块，所述加速起始点计算模块用于根据所述电机的转子位置和所述电机的反馈速度通过不平衡位置估算以获取所述滚筒洗衣机在不平衡负载时速度波动的正向过零点对应的滚筒位置，其中，所述速度波动的正向过零点即是速度波动最小点向速度波动最大点变化过程中的过零点；
指令生成模块和惯量计算模块，所述指令生成模块用于在所述速度波动的正向过零点对应的滚筒位置生成加速指令以控制所述电机加速运行，所述惯量计算模块在所述电机加速运行预设时间后对所述电机的电磁转矩进行积分以获得第一积分结果，所述指令生成模块对所述电机加速运行所述预设时间后的反馈速度进行积分以生成所述电机的平均速度指令，以控制所述电机匀速运行，所述惯量计算模块对所述电机在匀速运行时的电磁转矩进行积分以获得第二积分结果，并且所述惯量计算模块根据所述第一积分结果和所述第二积分结果计算所述滚筒洗衣机的惯量。
7.如权利要求6所述的滚筒洗衣机的惯量检测装置，其特征在于，所述加速起始点计算模块将所述速度波动的正向过零点对应的滚筒位置作为所述电机加速运行的起始点。
8.如权利要求6所述的滚筒洗衣机的惯量检测装置，其特征在于，所述惯量计算模块通过将所述第一积分结果与所述第二积分结果相减以计算所述滚筒洗衣机的惯量。
9.如权利要求6-8中任一项所述的滚筒洗衣机的惯量检测装置，其特征在于，在所述电机加速运行所述预设时间后对所述电机的电磁转矩进行积分的积分时间、对所述电机加速运行所述预设时间后的反馈速度进行积分的积分时间与对所述电机在匀速运行时的电磁转矩进行积分的积分时间相等且均为所述滚筒转动的机械周期的整数倍。
10.一种滚筒洗衣机，其特征在于，包括如权利要求6-9中任一项所述的滚筒洗衣机的惯量检测装置。
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