CN110273260B - 一种基于无传感滚筒洗衣机偏心和称重的采集方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于无传感滚筒洗衣机偏心和称重的采集方法，属于家用电器设备技术领域。它包括衣物在滚筒洗衣机内筒包括洗涤后静止过程和洗涤控制过程，所述洗涤控制过程包括接收到偏心和称重指令的判断过程、均布过程、用于检测滚筒洗衣机的偏心和称重检测过程。本发明主要是应用在BIDC滚筒洗衣机的偏心算法，在低速稳态下能有效剔除由衣物数量引起的偏心计算误差，并且在动态加速过程中能实时检测滚筒的偏心状态，使滚筒洗衣机在脱水过程中能有效减少或者避免撞箱体移位情况。

Description

一种基于无传感滚筒洗衣机偏心和称重的采集方法

技术领域

本发明涉及一种基于无传感滚筒洗衣机偏心和称重的采集方法，属于家用电器设备技术领域。

背景技术

目前的滚筒洗衣机，系统结构一般采用弹簧悬挂，辅以水泥或者铁块等配重来抵抗偏心所产生的振动。但是基于电机能力和系统结构成本等诸多因素，整机系统抗偏心的能力有限，这时需要电机驱动器去检测当前衣物的偏心量来决定是否进行再次打散或者执行更高速度的运转。

但是，传统电机的偏心算法无法在衣物量的多少条件下检测出精准的偏心数据，并且传统的电机偏心算法只能在衣物能够贴住筒壁的稳态低速下进行检测，无法进行加速度动态偏心的检测。另外随着衣物量的增加，同样偏心条件下的速度波动减小而导致偏心数据偏小，难以控制偏心精度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：提供一种基于无传感滚筒洗衣机偏心和称重的采集方法，它解决了传统电机的偏心算法无法在改为衣物量的多少条件下检测或控制精准的偏心数据，并且传统的电机偏心算法只能在衣物能够贴住筒壁的稳态低速下进行检测，无法进行加速度动态偏心的检测的问题。

本发明所要解决的技术问题采取以下技术方案来实现：

一种基于无传感滚筒洗衣机偏心和称重的采集方法，衣物在滚筒洗衣机内筒包括洗涤后静止过程和洗涤控制过程，其特征在于，所述洗涤控制过程包括接收到偏心和称重指令的判断过程、均布过程、用于检测滚筒洗衣机的偏心和称重检测过程，

所述接收到偏心和称重指令的判断过程如下：

若接收到偏心和称重指令过程，则进入均布过程；

若未接收到偏心和称重指令过程，则进入洗涤后静止过程，

所述均布过程是指衣物在滚筒洗衣机内筒中从0速度以A0加速度运转至n0的过程、速度为n0的匀速过程和以速度为n0,加速度为A1得到速度为n1的过程，

从0速度以A0加速度运转至n0的过程主要有以下几点：

获取该升速过程中的速度波动△s0；

判断△s0是否超出速度n1的运行保护值v0的过程，且过程如下：

若△s0＞v0,则进入洗涤后静止过程；

若△s0小于v0，则速度维持时间为t0,接着进入由速度为n0,加速度为A1得到速度为n1的过程；

偏心和称重检测过程分为稳态低速偏心检测过程和动态偏心检测过程；

所述稳态低速偏心检测过程包括速度为n1的匀速过程、速度n1，加速度为A2的加速得到速度为n2的过程、以速度为n2的匀速过程、以速度为n2，加速度为A3到速度为n3的过程，且到速度为n3后进行称重、以速度为n3降到速度n2的过程，以速度为n2的匀速过程；

所述速度为n1匀速过程包括以下几点：

匀速时间为t1,获取速度n1下的转矩电流Iq，纹波△I0；

判断纹波△I0，是否超出速度n2的运行保护值v1，

若△I0大于v1,则进入洗涤后静止过程；

若△I0小于v1，则进入以速度为n1,加速度为A2得到速度为n2的过程；

所述速度为n2匀速过程包括以下几点：

匀速时间为t2,获取速度n2下的转矩电流Iq，纹波△I1；

判断△I1是否大于称重运行保护值v2，

若△I1大于v2，则进入洗涤后静止过程；

若△I1小于v2，则计算桶运转两整圈的静态摩擦功率P0,并进入速度为n2,加速度为A3得到速度为n3过程中；

所述速度为n2,加速度为A3得到速度为n3过程中，截取两整圈的动态摩擦功率P1,计算P1与P0的差值△P,并根据拟合公式计算称重值W0；

所述稳态低速偏心检测过程中的以速度为n2的匀速过程包括以下几点：

匀速时间为t3,获取速度n2下的转矩电流Iq，纹波△I2，并根据△I2与△P的之间的拟合公式计算出线性偏心值E0；

反馈线性偏心值EO和称重值WO至洗衣机上位机主控，判断是否接收到高速脱水指令，若有高速指令，则获取速度为n2下运转一整圈的转矩电流Iq累积量IqSum0；若没有则进行停止；

所述动态偏心检测过程包括第二次以速度为n2的匀速过程和速度为n2，加速度为A4得到速度为n4的过程；

以速度为n2,加速度为A4得到速度为n4过程中，获取加速一整圈转矩电流Iq累积量IqSum1,并判断IqSum1-IqSum0的差值△IqSum是否大于预定值I0，若大于预定值I0,则停机，若小于预定值I0，则判断实际速度是否达到n4,若达到n4速度，则结束此次偏心检测过程，若未达到n4,则重新获取IqSum1，直到实际速度达到n4为止。

计算WO的拟合公式为：

W0＝A×ΔP+B×ΔP-C

计算EO的拟合公式为：

E0＝D×ΔP×ΔI2+E×ΔP+F×ΔI2-G

其中，ΔP＝P1–P0,ΔP为除去静摩擦功耗的加速功耗，P0和P1均为每毫秒采集一次并运行滚筒整两圈运行累积功耗，P0为静摩擦功耗，P1为加速过程中的功耗,A、B、C、D、E、F、G分别为根据大量负载测试数据得出的确定系数。

ΔI2为滚筒Iq纹波两整圈的累积值，每个电周期固定角度采样两次直到运行完滚筒两整圈。

本发明的有益效果是：本发明主要是应用在BLDC滚筒洗衣机的偏心算法，在低速稳态下能有效剔除由衣物数量引起的偏心计算误差，并且在动态加速过程中能实时检测滚筒的偏心状态，使滚筒洗衣机在脱水过程中能有效减少或者避免撞箱体移位情况，具体体现如下：

检测精度高，测量数据离散性小，在负载贴桶良好的条件能达到±100g以内的测量误差，称重能达到±1Kg的测量误差；

检测时间快(静态过程<30s,动态过程<20s)，并且具有动态不平衡量的检测，有效补充低速下无法检测到的动态扭动偏心状态；

无传感设计，不需要振动传感器，杜绝因传感器问题而引起的故障，并降低成本。

附图说明：

图1为本发明中低速稳态偏心称重检测过程的示意图；

图2为本发明中动态偏心检测过程的示意图；

图3为本发明中整个偏心称重检测过程的示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和图示，进一步阐述本发明。

实施例

本发明具体工作步骤如下:

1、待脱水偏心检测指令，接收到脱水偏心检测指令后执行步骤2；

2、从0速度以A0加速度运转至n0，等待t0时间，执行步骤3；

3、以A1加速度加速至n1，在加速过程中执行步骤4；

4、在步骤2加速过程中获取速度波动ΔS0，执行步骤5；

5、若速度波动ΔS0大于n1运转保护值V0，则停机返回步骤1，若小于V0则速度维持t0时间，执行步骤6；

6、获取速度n1下的转矩电流Iq纹波ΔI0，执行步骤7；

7、判断ΔI0是否大于n2运行保护值V1，若大于则停机返回步骤1，若小于执行步骤8；

8、以A2加速度运转至n2，等待t2时间，执行步骤9；

9、获取速度n2下的转矩电流Iq纹波ΔI1，执行步骤10；

10、判断速度n2下的转矩电流Iq纹波ΔI1，是否大于称重运行保护值V2，若大于则停机返回步骤S1，若小于执行步骤11；

11、计算筒运转两整圈的静摩擦功率P0，执行步骤12；

12、以A3加速度运转至n3，在加速过程中执行步骤13；

13、在步骤12过程中截取两整圈的动态摩擦功率P1，执行步骤14；

14、计算P1与P0的差值ΔP，并根据拟合公式计算出称重值W0，执行步骤15；

15、速度降至n2后等待稳定时间t3，执行步骤16；

16、获取速度n2下的转矩电流Iq纹波ΔI2，执行步骤17；

17、根据ΔI2和ΔP计算线性偏心值E0，执行步骤18；

18、反馈线性偏心值E0和称重值W0至洗衣机上位机主控执行步骤19；

19、判断是否接收到高速脱水指令，若有高速指令执行步骤20；

20、若有高速指令，则获取速度为n2下运转一整圈的转矩电流Iq累积量IqSum0；

21、以A4加速度，运转至n4，在加速过程中执行步骤22；

22、在步骤21中获取加速一整圈的转矩电流Iq累积值IqSum1，执行步骤23；

23、判断IqSum1-IqSum0的差值ΔIqSum是否大于预定值I0，若果大于则停机，否则执行步骤24；

24、判断实际速度是否达到n4，若达到速度n4，则结束此次偏心检测过程，反之执行步骤22。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (1)

1.一种基于无传感滚筒洗衣机偏心和称重的采集方法，衣物在滚筒洗衣机内筒包括洗涤后静止过程和洗涤控制过程，其特征在于，所述洗涤控制过程包括接收到偏心和称重指令的判断过程、均布过程、用于检测滚筒洗衣机的偏心和称重检测过程，

所述接收到偏心和称重指令的判断过程如下：

若接收到偏心和称重指令过程，则进入均布过程；

若未接收到偏心和称重指令过程，则进入洗涤后静止过程，

所述均布过程是指衣物在滚筒洗衣机内筒中从0速度以A0加速度运转至n0的过程、速度为n0的匀速过程和以速度为n0,加速度为A1得到速度为n1的过程，

从0速度以A0加速度运转至n0的过程主要有以下几点：

获取该升速过程中的速度波动△s0；

判断△s0是否超出速度n1的运行保护值v0的过程，且过程如下：

若△s0＞v0,则进入洗涤后静止过程；

若△s0小于v0，则速度维持时间为t0,接着进入由速度为n0,加速度为A1得到速度为n1的过程；

偏心和称重检测过程分为稳态低速偏心检测过程和动态偏心检测过程；

所述稳态低速偏心检测过程包括速度为n1的匀速过程、速度n1，加速度为A2的加速得到速度为n2的过程、以速度为n2的匀速过程、以速度为n2，加速度为A3到速度为n3的过程，且到速度为n3后进行称重、以速度为n3降到速度n2的过程，以速度为n2的匀速过程；

所述速度为n1匀速过程包括以下几点：

匀速时间为t1,获取速度n1下的转矩电流Iq，纹波△I0；

判断纹波△I0，是否超出速度n2的运行保护值v1，

若△I0大于v1,则进入洗涤后静止过程；

若△I0小于v1，则进入以速度为n1,加速度为A2得到速度为n2的过程；

所述速度为n2匀速过程包括以下几点：

匀速时间为t2,获取速度n2下的转矩电流Iq，纹波△I1；

判断△I1是否大于称重运行保护值v2，

若△I1大于v2，则进入洗涤后静止过程；

若△I1小于v2，则计算桶运转两整圈的静态摩擦功率P0,并进入速度为n2,加速度为A3得到速度为n3过程中；

所述速度为n2,加速度为A3得到速度为n3过程中，截取两整圈的动态摩擦功率P1,计算P1与P0的差值△P,并根据拟合公式计算称重值W0；

所述稳态低速偏心检测过程中的以速度为n2的匀速过程包括以下几点：

匀速时间为t3,获取速度n2下的转矩电流Iq，纹波△I2，并根据△I2与△P的之间的拟合公式计算出线性偏心值E0；

反馈线性偏心值EO和称重值WO至洗衣机上位机主控，判断是否接收到高速脱水指令，若有高速指令，则获取速度为n2下运转一整圈的转矩电流Iq累积量IqSum0；若没有则进行停止；

所述动态偏心检测过程包括第二次以速度为n2的匀速过程和速度为n2，加速度为A4得到速度为n4的过程；

以速度为n2,加速度为A4得到速度为n4过程中，获取加速一整圈转矩电流Iq累积量IqSum1,并判断IqSum1-IqSum0的差值△IqSum是否大于预定值I0，若大于预定值I0,则停机，若小于预定值I0，则判断实际速度是否达到n4,若达到n4速度，则结束此次偏心检测过程，若未达到n4,则重新获取IqSum1，直到实际速度达到n4为止。

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