CN105696260B - 洗衣机运行负载的确定方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种洗衣机运行负载的确定方法和装置。其中，该方法包括：获取洗衣机的电机的相电流和电机转角位置；对相电流进行预处理，得到电机的实际功率，其中，预处理至少包括克拉克变换和帕克变换；根据实际功率和关系曲线数据确定洗衣机的运行负载，其中，运行负载至少包括均衡负载和偏心负载。本发明解决了现有技术中洗衣机运行负载的确定方式较为复杂的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及数据处理领域，具体而言，涉及一种洗衣机运行负载的确定方法和装置。
背景技术
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。当洗涤物不均匀的分布在滚筒内壁时，进行高速脱水会发生异常振动。目前的方法是多次“加速-减速”过程来进行平衡调节，该方法没有考虑平衡不足的情况，因此有时还会异常振动导致脱水失败；
另外洗衣机对洗涤物进行自动称重时，目前的方法是通过测量电能、功率、转矩、电流等或增加称重模块来计算出洗衣机的运行负载，例如均衡负载和偏心负载，进而根据均衡负载和偏心负载确定洗涤物的重量，上述计算洗衣机的运行负载的方式较为复杂且效果不理想。
针对上述的问题，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负载的确定方法和装置，以至少解决现有技术中洗衣机运行负载的确定方式较为复杂的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种洗衣机运行负载的确定方法，包括：获取所述洗衣机的电机的相电流和电机转角位置；对所述相电流进行预处理，得到所述电机的实际功率，其中，所述预处理至少包括克拉克变换和帕克变换；根据所述实际功率和关系曲线数据确定所述洗衣机的运行负载，其中，所述运行负载至少包括均衡负载和偏心负载。
进一步地，根据所述实际功率和关系曲线数据确定所述洗衣机的运行负载包括：根据所述实际功率和所述关系曲线数据确定所述均衡负载；根据所述均衡负载和所述实际功率确定所述偏心负载。
进一步地，根据所述实际功率和所述关系曲线数据确定所述均衡负载包括：从所述关系曲线数据中查询到所述实际功率最接近的目标功率，以及所述目标功率对应的所述均衡负载，其中，所述关系曲线数据用于记录所述目标功率和所述均衡负载之间的对应关系。
进一步地，根据所述均衡负载和所述实际功率确定所述偏心负载包括：根据公式计算所述偏心负载，其中，mN为所述均衡负载，p为所述实际功率，pN为所述目标功率，moob为所述偏心负载。
进一步地，对所述相电流进行预处理，得到所述电机的实际功率包括：对相电流依次进行所述克拉克变换和所述帕克变换，得到直轴电流和交轴电流；对所述交轴电流进行PI调节，得到交轴电压；对所述直轴电流进行所述PI调节，得到直轴电压；根据所述直轴电流、所述交轴电流、所述直轴电压和所述交轴电压确定所述实际功率。
进一步地，根据所述直轴电流、所述交轴电流、所述直轴电压和所述交轴电压确定所述实际功率包括：根据公式P＝id*ud+iq*uq计算所述实际功率，其中，id为所述直轴电流，ud为所述直轴电压，iq为所述交轴电流，uq为所述交轴电压，P为所述实际功率。
进一步地，获取所述洗衣机的电机的相电流包括：控制所述电机按照初始速度运行第一时长；在控制所述电机按照初始运行速度运行第一时长后，控制所述电机按照目标速度运行第二时长，其中，所述目标速度大于所述初始速度；在控制所述电机按照所述目标速度运行第二时长后，获取所述电机仍旧按照所述目标速度运行时的相电流。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种洗衣机运行负载的确定装置，包括：获取单元，用于获取所述洗衣机的电机的相电流和电机转角位置；预处理单元，用于对所述相电流进行预处理，得到所述电机的实际功率，其中，所述预处理至少包括克拉克变换和帕克变换；确定单元，用于根据所述实际功率和关系曲线数据确定所述洗衣机的运行负载，其中，所述运行负载至少包括均衡负载和偏心负载。
进一步地，所述确定单元包括：第一确定子单元，用于根据所述实际功率和所述关系曲线数据确定所述均衡负载；第二确定子单元，用于根据所述均衡负载和所述实际功率确定所述偏心负载。
进一步地，第一确定子单元包括：查询模块，用于从所述关系曲线数据中查询到所述实际功率最接近的目标功率，以及所述目标功率对应的所述均衡负载，其中，所述关系曲线数据用于记录所述目标功率和所述均衡负载之间的对应关系。
进一步地，所述第二确定子单元包括：第一计算模块，用于根据公式计算所述偏心负载，其中，mN为所述均衡负载，p为所述实际功率，pN为所述目标功率，moob为所述偏心负载。
进一步地，所述预处理单元包括：处理子单元，用于对相电流依次进行所述克拉克变换和所述帕克变换，得到直轴电流和交轴电流；第一调节子单元，用于对所述交轴电流进行PI调节，得到交轴电压；第二调节子单元，用于对所述直轴电流进行所述PI调节，得到直轴电压；第三确定子单元，用于根据所述直轴电流、所述交轴电流、所述直轴电压和所述交轴电压确定所述实际功率。
进一步地，所述第三确定子单元包括：第二计算模块，用于根据公式P＝id*ud+iq*uq计算所述实际功率，其中，id为所述直轴电流，ud为所述直轴电压，iq为所述交轴电流，uq为所述交轴电压，P为所述实际功率。
进一步地，所述获取单元包括：第一控制子单元，用于控制所述电机按照初始速度运行第一时长；第二控制子单元，用于在控制所述电机按照初始运行速度运行第一时长后，控制所述电机按照目标速度运行第二时长，其中，所述目标速度大于所述初始速度；获取子单元，用于在控制所述电机按照所述目标速度运行第二时长后，获取所述电机仍旧按照所述目标速度运行时的相电流。
在本发明实施例中，采用获取所述洗衣机的电机的相电流和电机转角位置；对所述相电流进行预处理，得到所述电机的实际功率，其中，所述预处理至少包括克拉克变换和帕克变换；根据所述实际功率和关系曲线数据确定所述洗衣机的运行负载，其中，所述运行负载至少包括均衡负载和偏心负载的方式，通过获取洗衣机电机的相电流和电机转角位置，并对获取到的相电流和电机转交位置进行预处理，得到该电机的实际功率，最后根据实际功率和关系曲线数据确定洗衣机的均衡负载和偏心负载，达到了能够快速、准确的确定洗衣机的运行负载的目的，从而实现了简化洗衣机运行负载的确定方式的技术效果，进而解决了现有技术中洗衣机运行负载的确定方式较为复杂的技术问题。
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运行负载的确定方法的流程图；
图2是根据本发明实施例的一种的洗衣机运行负载的确定方法的原理示意图；以及
图3是根据本发明实施例的一种的洗衣机运行负载的确定装置的示意图。
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负载的确定方法的方法实施例，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一种洗衣机运行负载的确定方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：
步骤S102，获取洗衣机的电机的相电流和电机转角位置。
具体地，可以通过洗衣机控制器的硬件采样电路获取电机的相电流；可以通过控制器的主控芯片计算得到电机转角位置或者通过霍尔元件信号估算得到电机转角位置。
步骤S104，对相电流进行预处理，得到电机的实际功率，其中，预处理至少包括克拉克变换和帕克变换。
步骤S106，根据实际功率和关系曲线数据确定洗衣机的运行负载，其中，运行负载至少包括均衡负载和偏心负载。
具体地，均衡负载是指洗涤物放在洗衣机滚筒内时，滚筒内圆心的负载。偏心负载是指洗涤物放在洗衣机滚筒内时，偏离滚筒回转轴的负载。也即，在洗衣机的整体运行负载中，能够实现回转平衡的一部分负载称为均衡负载，产生偏心距的负载称为偏心负载。
在本发明实施例中，通过获取洗衣机电机的相电流和电机转角位置，并对获取到的相电流和电机转交位置进行预处理，得到该电机的实际功率，最后根据实际功率和关系曲线数据确定洗衣机的均衡负载和偏心负载，达到了能够快速、准确的确定洗衣机的运行负载的目的，从而实现了简化洗衣机运行负载的确定方式的技术效果，进而解决了现有技术中洗衣机运行负载的确定方式较为复杂的技术问题。
通过本发明实施例所提供的方式确定出的运行负载，精确度较高，因此将该运行负载作为基础数据，能够得到较为准确的洗涤物重量、洗涤水用量、洗涤剂转速和脱水转速等数据，采用上述数据指导洗衣机的运行情况，能够提高洗衣机的性能，从而延长洗衣机的使用寿命。其中，洗涤物重量等于偏心负载和均衡负载之和。
可选地，在本发明实施例中，根据实际功率和关系曲线数据确定洗衣机的运行负载包括：根据实际功率和关系曲线数据确定均衡负载；根据均衡负载和实际功率确定偏心负载。
可选地，根据实际功率和关系曲线数据确定洗衣机的均衡负载包括：从关系曲线数据中查询到实际功率最接近的目标功率，以及目标功率对应的均衡负载，其中，关系曲线数据用于记录目标功率和均衡负载之间的对应关系。
具体地，关系曲线数据存储在洗衣机控制器的主控芯片内，该关系曲线数据是通过大量实验得到的。
本发明实施例具体为：在计算出电机的实际功率后，首先从关系曲线数据中查找到与上述实际功率最相近的目标功率，然后从关系曲线数据中再查找到上述目标功率对应的均衡负载。
可选地，根据均衡负载和实际功率确定洗衣机的偏心负载包括：根据公式计算偏心负载，其中，mN为均衡负载，p为实际功率，pN为目标功率，moob为偏心负载。
可选地，在本发明实施例中，对相电流进行预处理，得到电机的实际功率包括：对相电流依次进行克拉克变换和帕克变换，得到直轴电流和交轴电流；对交轴电流进行PI调节，得到交轴电压；对直轴电流进行PI调节，得到直轴电压；根据直轴电流、交轴电流、直轴电压和交轴电压确定实际功率。
具体地，在对相电流进行帕克变换时，将电机转角位置带入帕克变换的公式中。
可选地，在本发明实施例中，根据直轴电流、交轴电流、直轴电压和交轴电压确定实际功率包括：根据公式P＝id*ud+iq*uq计算实际功率，其中，id为直轴电流，ud为直轴电压，iq为交轴电流，uq为交轴电压，P为实际功率。
可选地，在本发明实施例中，获取洗衣机的电机的相电流包括：控制电机按照初始速度运行第一时长；在控制电机按照初始运行速度运行第一时长后，控制电机按照目标速度运行第二时长，其中，目标速度大于初始速度；在控制电机按照目标速度运行第二时长后，获取电机仍旧按照目标速度运行时的相电流。
具体地，第一时长和第二时长可以根据需求设置，二者可以相同，也可以不同，例如，都为20秒。初始速度和目标速度也可以根据需求设置，例如，初始速度为55转/分，目标速度为65转/分。
下面结合图2，介绍本发明的一种可选实施例：
首先，在洗衣机运行洗涤模式和脱水模式前，先将洗衣机电机的旋转速度升到初始速度。初始速度不要太高，这样可保证洗涤物随滚筒旋转，且不会在最高点处落下，初始速度可设置为55转/分。
其次，在电机按照初始速度运行第一时长后，滚筒内的洗涤物大致分散于滚筒内壁。第一时长可以设置为20秒。在运行第一时长后，将电机的旋转速度由初始速度升高到目标速度，目标速度比初始速度高一些，这样可以使洗涤物更均匀的分布在滚筒内壁，以进一步减少偏心情况，目标速度可设置为65转/分。
接下来，控制电机按照目标速度运行第二时长。第二时长可以设置为20秒。在电机运行第二时长后，通过洗衣机控制器的硬件采样电路，获取电机相电流信号，从而得到洗衣机电机的相电流iA和iB；通过控制器的主控芯片软件计算得到电机转角位置θe或者通过霍尔元件信号估算得到电机转角位置θe。
再接下来,将相电流iA和iB依次进行Clarke变换(即，克拉克变换)和Park变换(即，帕克变换)，计算得到实际的直轴电流id和交轴电流iq，再通过PI调节器，计算得到实际的直轴电压ud和交轴电压uq。
然后，通过公式P＝id*ud+iq*uq计算出电机的实际功率，并根据实际功率和关系曲线数据确定出目标功率pN和均衡负载mN。
具体地，由于洗衣机控制器的主控芯片里预先存储了通过大量称重实验得到的关系曲线数据，该关系曲线数据记录有均衡负载mN和目标功率pN之间的对应关系，可以将实际电机功率P与该关系曲线数据对比，取一个最相近的目标功率pN和均衡负载mN。
最后，根据公式计算得到偏心负载moob。进而可以根据得到的偏心负载和均衡负载，来确定洗涤物重量、洗涤用水量、洗涤剂用量和脱水转速等。
通过上述描述可知，本发明所提供的方案，能够实现方便、快速的确定洗衣机的均衡负载和偏心负载。并且确定出的洗衣机均衡负载和偏心负载的精度较高，以此可得到更准确的洗涤物重量、洗涤用水量、洗涤剂用量和脱水转速等数据，提高了洗衣机的性能。
根据本发明实施例，还提供了一种洗衣机运行负载的确定装置。洗衣机运行负载的确定装置用于执行上述实施例中的洗衣机运行负载的确定方法，以下对本发明实施例所提供的洗衣机运行负载的确定装置做具体介绍：
图3是根据本申请实施例的一种洗衣机运行负载的确定装置的示意图，如图3所示，该确定装置主要包括获取单元31、预处理单元33和确定单元35，其中：
获取单元31，用于获取洗衣机的电机的相电流和电机转角位置。
具体地，可以通过洗衣机控制器的硬件采样电路获取电机的相电流；可以通过控制器的主控芯片计算得到电机转角位置或者通过霍尔元件信号估算得到电机转角位置。
预处理单元33，用于对相电流进行预处理，得到电机的实际功率，其中，预处理至少包括克拉克变换和帕克变换。
确定单元35，用于根据实际功率和关系曲线数据确定洗衣机的运行负载，其中，运行负载至少包括均衡负载和偏心负载。
在本发明实施例中，通过获取洗衣机电机的相电流和电机转角位置，并对获取到的相电流和电机转交位置进行预处理，得到该电机的实际功率，最后根据实际功率和关系曲线数据确定洗衣机的均衡负载和偏心负载，达到了能够快速、准确的确定洗衣机的运行负载的目的，从而实现了简化洗衣机运行负载的确定方式的技术效果，进而解决了现有技术中洗衣机运行负载的确定方式较为复杂的技术问题。
可选地，在本发明实施例中，确定单元包括：第一确定子单元，用于根据实际功率和关系曲线数据确定均衡负载；第二确定子单元，用于根据均衡负载和实际功率确定偏心负载。
可选地，在本发明实施例中，第一确定子单元包括：查询模块，用于从关系曲线数据中查询到实际功率最接近的目标功率，以及目标功率对应的均衡负载，其中，关系曲线数据用于记录目标功率和均衡负载之间的对应关系。
具体地，关系曲线数据存储在洗衣机控制器的主控芯片内，该关系曲线数据是通过大量实验得到的。
可选地，第二确定子单元包括：第一计算模块。第一计算模块用于根据公式计算偏心负载，其中，mN为均衡负载，p为实际功率，pN为目标功率，moob为偏心负载。
可选地，预处理单元包括：处理子单元，用于对相电流依次进行克拉克变换和帕克变换，得到直轴电流和交轴电流；第一调节子单元，用于对交轴电流进行PI调节，得到交轴电压；第二调节子单元，用于对直轴电流进行PI调节，得到直轴电压；第三确定子单元，用于根据直轴电流、交轴电流、直轴电压和交轴电压确定实际功率。
具体地，在对相电流进行帕克变换时，将电机转角位置带入帕克变换的公式中。
可选地，在本发明实施例中，第三确定子单元包括：第二计算模块。第二计算模块用于根据公式P＝id*ud+iq*uq计算实际功率，其中，id为直轴电流，ud为直轴电压，iq为交轴电流，uq为交轴电压，P为实际功率。
可选地，在本发明实施例中，获取单元包括：第一控制子单元，用于控制电机按照初始速度运行第一时长；第二控制子单元，用于在控制电机按照初始运行速度运行第一时长后，控制电机按照目标速度运行第二时长，其中，目标速度大于初始速度；获取子单元，用于在控制电机按照目标速度运行第二时长后，获取电机仍旧按照目标速度运行时的相电流。
具体地，第一时长和第二时长可以根据需求设置，二者可以相同，也可以不同，例如，都为20秒。初始速度和目标速度也可以根据需求设置，例如，初始速度为55转/分，目标速度为65转/分。
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 (11)
1.一种洗衣机运行负载的确定方法，其特征在于，包括：
获取所述洗衣机的电机的相电流和电机转角位置；
对所述相电流进行预处理，得到所述电机的实际功率，其中，所述预处理至少包括克拉克变换和帕克变换；
根据所述实际功率和关系曲线数据确定所述洗衣机的运行负载，其中，所述运行负载至少包括均衡负载和偏心负载。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述实际功率和关系曲线数据确定所述洗衣机的运行负载包括：
根据所述实际功率和所述关系曲线数据确定所述均衡负载；
根据所述均衡负载和所述实际功率确定所述偏心负载。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述实际功率和所述关系曲线数据确定所述均衡负载包括：
从所述关系曲线数据中查询到所述实际功率最接近的目标功率，以及所述目标功率对应的所述均衡负载，其中，所述关系曲线数据用于记录所述目标功率和所述均衡负载之间的对应关系。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述均衡负载和所述实际功率确定所述偏心负载包括：
根据公式计算所述偏心负载，其中，mN为所述均衡负载，p为所述实际功率，pN为所述目标功率，moob为所述偏心负载。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述相电流进行预处理，得到所述电机的实际功率包括：
对所述相电流依次进行所述克拉克变换和所述帕克变换，得到直轴电流和交轴电流；
对所述交轴电流进行PI调节，得到交轴电压；
对所述直轴电流进行所述PI调节，得到直轴电压；
根据所述直轴电流、所述交轴电流、所述直轴电压和所述交轴电压确定所述实际功率。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述洗衣机的电机的相电流包括：
控制所述电机按照初始速度运行第一时长；
在控制所述电机按照初始运行速度运行第一时长后，控制所述电机按照目标速度运行第二时长，其中，所述目标速度大于所述初始速度；
在控制所述电机按照所述目标速度运行第二时长后，获取所述电机仍旧按照所述目标速度运行时的相电流。
7.一种洗衣机运行负载的确定装置，其特征在于，包括：
获取单元，用于获取所述洗衣机的电机的相电流和电机转角位置；
预处理单元，用于对所述相电流进行预处理，得到所述电机的实际功率，其中，所述预处理至少包括克拉克变换和帕克变换；
确定单元，用于根据所述实际功率和关系曲线数据确定所述洗衣机的运行负载，其中，所述运行负载至少包括均衡负载和偏心负载。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述确定单元包括：
第一确定子单元，用于根据所述实际功率和所述关系曲线数据确定所述均衡负载；
第二确定子单元，用于根据所述均衡负载和所述实际功率确定所述偏心负载。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，第一确定子单元包括：
查询模块，用于从所述关系曲线数据中查询到所述实际功率最接近的目标功率，以及所述目标功率对应的所述均衡负载，其中，所述关系曲线数据用于记录所述目标功率和所述均衡负载之间的对应关系。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第二确定子单元包括：
第一计算模块，用于根据公式计算所述偏心负载，其中，mN为所述均衡负载，p为所述实际功率，pN为所述目标功率，moob为所述偏心负载。
11.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述预处理单元包括：
处理子单元，用于对所述相电流依次进行所述克拉克变换和所述帕克变换，得到直轴电流和交轴电流；
第一调节子单元，用于对所述交轴电流进行PI调节，得到交轴电压；
第二调节子单元，用于对所述直轴电流进行所述PI调节，得到直轴电压；
第三确定子单元，用于根据所述直轴电流、所述交轴电流、所述直轴电压和所述交轴电压确定所述实际功率。
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