CN105429549B - 洗衣机运行数据的处理方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种洗衣机运行数据的处理方法及装置。其中，该方法包括：采集洗衣机的运行数据，其中，运行数据至少包括：洗衣机电机的相电流以及洗衣机电机的转速；将相电流依次进行克拉克变换处理以及帕克变换处理，生成交轴电流；将交轴电流进行PI处理，生成交轴电压；根据预设的第一映射关系得到交轴电流以及交轴电压对应的洗衣机偏心量；根据交轴电流生成电机的电磁转矩；根据电磁转矩、洗衣机电机的转速生成电机的转动惯量；根据预设的第二映射关系得到电机的转动惯量对应的洗衣机衣物重量本发明解决了现有的获取洗衣机运行数据的方法复杂，且效果差的技术问题。

Description

洗衣机运行数据的处理方法及装置

技术领域

本发明涉及计算机控制领域，具体而言，涉及一种洗衣机运行数据的处理方法及装置。

背景技术

当洗衣机中的洗涤物不均匀的分布在滚筒内壁时，洗衣机在进行工作(尤其是在进行洗涤或脱水)是会发生异常振动，因此，洗衣机在洗涤和脱水旋转之前，要对洗涤物进行偏心判断和称重，然后根据采集到的洗涤物的偏心量以及洗涤物的重量来进行偏心保护，以及进一步通过洗涤物的偏心量以及洗涤物的重量来确定洗涤用水量、洗涤剂用量和脱水转速。

需要说明的是，在相关技术中，往往采用过测量电能、功率、转矩、电流等或增加称重模块来获取洗衣机运行参数(例如偏心量以及洗涤物重量)，复杂且效果不理想。

针对上述现有的获取洗衣机运行数据的方法复杂，且效果差的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种洗衣机运行数据的处理方法及装置，以至少解决现有的获取洗衣机运行数据的方法复杂，且效果差的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种洗衣机运行数据的处理方法，包括：采集洗衣机的运行数据，其中，运行数据至少包括：洗衣机电机的相电流以及洗衣机电机的转速；将相电流依次进行克拉克变换处理以及帕克变换处理，生成交轴电流；将交轴电流进行PI处理，生成交轴电压；根据预设的第一映射关系得到交轴电流以及交轴电压对应的洗衣机偏心量；根据交轴电流生成电机的电磁转矩；根据电磁转矩、洗衣机电机的转速生成电机的转动惯量；根据预设的第二映射关系得到电机的转动惯量对应的洗衣机衣物重量。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种洗衣机运行数据的处理装置，包括：采集单元，用于采集洗衣机的运行数据，其中，运行数据至少包括：洗衣机电机的相电流、洗衣机电机的转速；第一处理单元，用于将相电流依次进行克拉克变换处理以及帕克变换处理，生成交轴电流；第二处理单元，将交轴电流进行PI处理，生成交轴电压；第三处理单元，根据预设的第一映射关系得到交轴电流以及交轴电压对应的洗衣机偏心量；第一生成单元，用于根据交轴电流生成电机的电磁转矩；第二生成单元，根据电磁转矩、洗衣机电机的转速生成电机的转动惯量；第三生成单元，根据预设的第二映射关系得到电机的转动惯量对应的洗衣机衣物重量。

在本发明实施例中，采用采集洗衣机的运行数据，其中，运行数据至少包括：洗衣机电机的相电流以及洗衣机电机的转速；将相电流依次进行克拉克变换处理以及帕克变换处理，生成交轴电流；将交轴电流进行PI处理，生成交轴电压；根据预设的第一映射关系得到交轴电流以及交轴电压对应的洗衣机偏心量；根据交轴电流生成电机的电磁转矩；根据电磁转矩、洗衣机电机的转速生成电机的转动惯量；根据预设的第二映射关系得到电机的转动惯量对应的洗衣机衣物重量，解决了现有的获取洗衣机运行数据的方法复杂，且效果差的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种洗衣机数据的处理方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的一种可选地洗衣机数据的处理方法的流程图；以及

图3是根据本发明实施例的一种洗衣机数据的处理装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

根据本发明实施例，提供了一种洗衣机运行数据的处理方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1是根据本发明实施例的洗衣机运行数据的处理方法，如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤S12，采集洗衣机的运行数据，其中，运行数据至少包括：洗衣机电机的相电流，洗衣机电机的转速。

具体地，在洗衣机在工作(例如脱水)之前，本方案可以采用通过洗衣机控制器的硬件采样电路来获取洗衣机电机相电流信号iA、iB以及洗衣机电机的转速。

步骤S14，将相电流依次进行克拉克变换处理以及帕克变换处理，生成交轴电流。

具体地，本方案可以将相电流iA、iB通过Clarke变换和Park变换，计算得到实际的交轴电流iq。

步骤S16，将交轴电流进行PI处理，生成交轴电压。

具体地，本方案可以将上述洗衣机电机的实际的交轴电流iq通过PI调节器，计算实际的交轴电压uq。

需要说明的是，本方案中的PI调节器是一种线性控制器，它根据给定值与实际输出值构成控制偏差，将偏差的比例(P)和积分(I)通过线性组合构成控制量，对被控对象进行控制。

步骤S18，根据预设的第一映射关系得到交轴电流以及交轴电压对应的洗衣机偏心量。

具体地，在洗衣机控制器主控芯片里可以预先存储通过大量实验得到的函数即上述第一映射关系，上述函数中可以包含交轴电流、交轴电压以及与交轴电流、交轴电压对应的偏心数据，因此，本方案可以将步骤S16以及步骤S18中的iq、uq代入上述第一映射关系得到与iq、uq对应的洗衣机洗涤物的偏心量。

步骤S20，根据交轴电流生成电机的电磁转矩。

步骤S22，根据电磁转矩、洗衣机电机的转速生成电机的转动惯量。

具体地，在上述步骤S20至步骤S22中，本方案可以将交轴电流iq乘以系数Kt得到电磁转矩Te，然后可以通过电磁转矩Te以及洗衣机电机的转速生成电机的转动惯量J。

需要说明的是，上述洗衣机电机的转速可以通过采集电机的转角位置来确定，电机转角位置可通过控制器主控芯片软件运算得出，或者霍尔元件信号估算得到。

步骤S24，根据预设的第二映射关系得到电机的转动惯量对应的洗衣机衣物重量。

具体地，在洗衣机控制器中可以预存有上述第二映射关系函数，在该函数中包含转动惯量与洗衣机洗涤物(衣物)的对应关系，因此可以将上述电机的转动惯量J带入上述第二映射关系，以得到与转动惯量J对应的洗衣机衣物重量。

需要说明的是，本方案中的步骤可以由洗衣机控制器中的软件来完成。

本方案通过采集洗衣机的运行数据，其中，运行数据至少包括：洗衣机电机的相电流；将相电流依次进行克拉克变换处理以及帕克变换处理，生成交轴电流；将交轴电流进行PI处理，生成交轴电压；根据预设的第一映射关系得到交轴电流以及交轴电压对应的洗衣机偏心量。根据交轴电流生成电机的电磁转矩；根据电磁转矩、洗衣机电机的转速生成电机的转动惯量；根据预设的第二映射关系得到电机的转动惯量对应的洗衣机衣物重量。解决了现有的获取洗衣机运行数据的方法复杂，且效果差的问题。

可选地，在步骤S24，根据预设的上述第二映射关系得到电机的转动惯量对应的洗衣机衣物重量之后，本实施例提供的方法还可以包括：

步骤S26，根据洗衣机偏心量以及洗衣机衣物重量生成偏心保护指令。

步骤S28，洗衣机执行偏心保护指令，使得洗衣机的衣物均匀分布于洗衣机的滚筒内壁。

具体地，在获取到洗衣机运行参数(洗衣机偏心量以及洗衣机衣物重量)之后，可以根据上述洗衣机偏心量以及洗衣机衣物重量生成偏心保护指令，洗衣机执行上述偏心保护指令之后，可以进行相应的加速和减速，以使洗衣机的衣物均匀分布于洗衣机的滚筒内壁，避免了洗衣机在进行高速脱水发生异常振动。

还需要说明的是，本方案在获取到洗衣机偏心量以及洗衣机衣物重量，还可以根据洗衣机偏心量以及洗衣机衣物重量来确定洗涤用水量、洗涤剂用量和以及脱水转速。

可选地，步骤S22，根据电磁转矩、洗衣机电机的转速生成电机的转动惯量的步骤可以包括：

步骤S221，将电磁转矩、洗衣机电机的转速进行预设算法处理，得到转动惯量，其中，预设算法为以下任意一个：模型参考自适应法、最小二乘法、观测器法。

具体地本方案可以根据电磁转矩Te、电机转速ω通过在线参数辨识模块得到转动惯量J。在线参数辨识方法很多，主要有模型参考自适应法、最小二乘法、观测器法以及各种改进算法等等。

可选地，在步骤S12，采集洗衣机的运行数据之前，本实施例提供的方法还包括：

步骤S10，控制洗衣机电机按照初始速度运行。

具体地，在洗衣机在洗涤和脱水运行前，可以先将滚筒旋转速度升高初始速度，初始速度可以不要太高，以保证洗涤物随滚筒旋转，且不会在最高点处落下，可设置为95转每分。

步骤S11，在预设时长后，控制洗衣机电机按照目标速度运行，其中，目标速度大于初始速度。

具体地，在洗衣机电机以初始速度运行预设时长(例如20秒)后，将洗衣机电机速度升高到上述目标速度，目标速度可以大于初始速度，使洗涤物更均匀分布在滚筒内壁，进一步减少偏心情况，目标速度可设置为105转每分。

需要说明的是，在洗衣机电机以目标速度运行至第二预设时长(例如20秒)之后，本方案则开始测量洗衣机电机的相电流和电机转角位置。

可选地，上述第一映射关系为预存在洗衣机控制器中的交轴电流、交轴电压与洗衣机偏心量的对应关系曲线。即在本方案中，只要对控制器输入交轴电流值iq、交轴电压uq，控制器可以根据上述关系曲线输出轴电流值iq、交轴电压uq对应的洗衣机偏心量。

可选地，上述第二映射关系为预存在洗衣机控制器中的转动惯量与洗衣机衣物重量的对应关系曲线，即在本方案中，只要对控制器输入转动惯量，控制器可以根据与已存入在洗衣机控制器中的转动惯量与洗涤物重量的对应关系曲线进行比较，从而确定出一个最相近似的重量数据。

下面介绍本申请的一种优选实施例：

首先，在洗涤和脱水运行前，先将滚筒旋转速度升高到目标速度1。目标速度1不要太高，可保证洗涤物随滚筒旋转，且不会在最高点处落下，可设置为95转每分。运行时间1后，再升高到目标速度2。通过运行时间1的滚筒旋转，洗涤物大致分散于滚筒内壁。运行时间1可设置为20秒。目标速度2比目标速度1高一些，使洗涤物更均匀分布在滚筒内壁，进一步减少偏心情况，可设置为105转每分。

其次，在电机以目标速度2运行时间2后，测量洗衣机电机的相电流和电机转角位置。运行时间2可设置为20秒。本实施例可以通过洗衣机控制器的硬件采样电路，获取电机相电流信号iA、iB。电机转角位置可通过控制器主控芯片软件运算得出，或者霍尔元件信号估算得到。需要说明的是，本实施例不限定目标转速1和2、运行时间1和2的值。

接着，结合图2，相电流iA、iB通过Clarke变换和Park变换，计算得到实际的交轴电流iq。再通过PI调节器，计算得到实际的交轴电压uq。洗衣机控制器主控芯片里预先存储了通过大量实验得到的关系曲线数据，控制器可以将实际的交轴电流iq交轴电压uq与其对比，得到一个最相近似的洗涤物偏心数据。本步骤可以由控制器软件实现。

然后，控制器可以将交轴电流iq乘以系数Kt得到电磁转矩Te，控制器可以将电磁转矩Te和电机转速ω通过在线参数辨识模块得到转动惯量J。在线参数辨识方法很多，主要有模型参考自适应法、最小二乘法、观测器法以及各种改进算法等等，相关文献很多，这里不做限定。本步骤可以由控制器软件实现。

最后，控制器可以将转动惯量J与已存入在洗衣机控制器中的转动惯量与洗涤物重量的对应关系曲线进行比较，从而确定出一个最相近似的重量数据。该步骤由控制器软件实现。

综上，本申请方案实现了自动称重和偏心量，精度较高，以此可得到更准确的洗涤用水量、洗涤剂用量和脱水转速，提高了洗衣机的性能。

本实施例还可以提供一种洗衣机运行数据的处理装置，该装置可以用于执行上述洗衣机运行数据的处理方法，如图3所示，该装置可以包括：采集单元30，用于采集洗衣机的运行数据，其中，运行数据至少包括：洗衣机电机的相电流；第一处理单元32，用于将相电流依次进行克拉克变换处理以及帕克变换处理，生成交轴电流；第二处理单元34，将交轴电流进行PI处理，生成交轴电压；第三处理单元36，根据预设的第一映射关系得到交轴电流以及交轴电压对应的洗衣机偏心量，第一生成单元38，用于根据交轴电流生成电机的电磁转矩；第二生成单元40，根据电磁转矩、洗衣机电机的转速生成电机的转动惯量；第三生成单元42，根据预设的第二映射关系得到电机的转动惯量对应的洗衣机衣物重量。

本方案通过采集洗衣机的运行数据，其中，运行数据至少包括：洗衣机电机的相电流；将相电流依次进行克拉克变换处理以及帕克变换处理，生成交轴电流；将交轴电流进行PI处理，生成交轴电压；根据预设的第一映射关系得到交轴电流以及交轴电压对应的洗衣机偏心量。根据交轴电流生成电机的电磁转矩；根据电磁转矩、洗衣机电机的转速生成电机的转动惯量；根据预设的第二映射关系得到电机的转动惯量对应的洗衣机衣物重量，解决了现有的获取洗衣机运行数据的方法复杂，且效果差的问题。

可选地，本实施例提供的装置还可以包括：第四生成单元，用于根据洗衣机偏心量以及洗衣机衣物重量生成偏心保护指令；执行单元，用于控制洗衣机执行偏心保护指令，使得洗衣机的衣物均匀分布于洗衣机的滚筒内壁。

可选地，上述第二生成单元可以包括：处理模块，用于将电磁转矩、洗衣机电机的转速进行预设算法处理，得到转动惯量，其中，预设算法为以下任意一个：模型参考自适应法、最小二乘法、观测器法。

可选地，本实施例提供的装置还可以包括：第一控制单元，用于控制洗衣机电机按照初始速度运行；第二控制单元，在预设时长后，控制洗衣机电机按照目标速度运行，其中，目标速度大于初始速度。

可选地，第一映射关系为预存在洗衣机控制器中的交轴电流、交轴电压以及洗衣机偏心量的对应关系曲线。第二映射关系为预存在洗衣机控制器中的转动惯量与洗衣机衣物重量的对应关系曲线。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，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单元中，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单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种洗衣机运行数据的处理方法，其特征在于，包括：

采集洗衣机的运行数据，其中，所述运行数据至少包括：所述洗衣机电机的相电流以及所述洗衣机电机的转速；

将所述相电流依次进行克拉克变换处理以及帕克变换处理，生成交轴电流；

将所述交轴电流进行PI处理，生成交轴电压；

根据预设的第一映射关系得到所述交轴电流以及交轴电压对应的洗衣机偏心量；

根据所述交轴电流生成所述电机的电磁转矩；

根据所述电磁转矩、所述洗衣机电机的转速生成所述电机的转动惯量；

根据预设的第二映射关系得到所述电机的转动惯量对应的洗衣机衣物重量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据预设的第二映射关系得到所述电机的转动惯量对应的洗衣机衣物重量之后，所述方法还包括：

根据所述洗衣机偏心量以及所述洗衣机衣物重量生成偏心保护指令；

所述洗衣机执行所述偏心保护指令，使得所述洗衣机的衣物均匀分布于所述洗衣机的滚筒内壁。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述电磁转矩、所述洗衣机电机的转速生成所述电机的转动惯量的步骤包括：

将所述电磁转矩、所述洗衣机电机的转速进行预设算法处理，得到所述转动惯量，其中，所述预设算法为以下任意一个：模型参考自适应法、最小二乘法、观测器法。

4.根据权利要求1所述的方法，在采集洗衣机的运行数据之前，所述方法还包括：

控制所述洗衣机电机按照初始速度运行；

在预设时长后，控制所述洗衣机电机按照目标速度运行，其中，所述目标速度大于所述初始速度。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一映射关系为预存在所述洗衣机控制器中的所述交轴电流、交轴电压以及所述洗衣机偏心量的对应关系曲线。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二映射关系为预存在所述洗衣机控制器中的所述转动惯量与所述洗衣机衣物重量的对应关系曲线。

7.一种洗衣机运行数据的处理装置，其特征在于，包括：

采集单元，用于采集洗衣机的运行数据，其中，所述运行数据至少包括：所述洗衣机电机的相电流、所述洗衣机电机的转速；

第一处理单元，用于将所述相电流依次进行克拉克变换处理以及帕克变换处理，生成交轴电流；

第二处理单元，将所述交轴电流进行PI处理，生成交轴电压；

第三处理单元，根据预设的第一映射关系得到所述交轴电流以及交轴电压对应的洗衣机偏心量；

第一生成单元，用于根据所述交轴电流生成所述电机的电磁转矩；

第二生成单元，根据所述电磁转矩、所述洗衣机电机的转速生成所述电机的转动惯量；

第三生成单元，根据预设的第二映射关系得到所述电机的转动惯量对应的洗衣机衣物重量。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第四生成单元，用于根据所述洗衣机偏心量以及所述洗衣机衣物重量生成偏心保护指令；

执行单元，用于控制所述洗衣机执行所述偏心保护指令，使得所述洗衣机的衣物均匀分布于所述洗衣机的滚筒内壁。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第二生成单元包括：

处理模块，用于将所述电磁转矩、所述洗衣机电机的转速进行预设算法处理，得到所述转动惯量，其中，所述预设算法为以下任意一个：模型参考自适应法、最小二乘法、观测器法。

10.根据权利要求9所述的装置，所述装置还包括：

第一控制单元，用于控制所述洗衣机电机按照初始速度运行；

第二控制单元，在预设时长后，控制所述洗衣机电机按照目标速度运行，其中，所述目标速度大于所述初始速度。