CN106411217B - 主动控制线性马达的方法、装置、系统及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种主动控制线性马达的方法、装置、系统及电子设备，其中的位移模型自适应方法包括：向线性马达输出检测信号；获取检测信号的电压随振动频率变化的电压数据；获取检测信号作用于所述线性马达得到的电流数据；根据电压数据和电流数据，得到线性马达的阻抗随振动频率变化的阻抗数据；根据阻抗数据计算线性马达的物理参数；根据物理参数，计算参考电压下振幅随振动频率变化的振幅数据；通过振幅数据修正所述位移模型中反映输出电压、振动频率与振幅之间对应关系的数据。

Description

主动控制线性马达的方法、装置、系统及电子设备

技术领域

本发明涉及线性马达控制技术领域，更具体地，本发明涉及一种主动控制线性马达的方法、装置、系统及电子设备。

背景技术

随着移动互联技术的发展和各种消费类电子产品的涌入，人们的生活也变得智能化和多样化。在多姿多彩的娱乐生活中，人们对娱乐产品的体验要求也越来越高，人们需要更加丰富的身体感知和人机交互体验。触感在体感的交互应用中占据了比较重要的一部分，而线性马达正是体现触感(或振感)的关键器件。因此，智能手机、平板电脑、智能手表、智能眼镜、及智能手环、游戏设备(游戏手柄等)等电子设备大多配备有线性马达器件以提供振感。

为了提高振动强度，现有手段通常是根据经验设置相对较大的增益以加大输出信号的电压，然而，由于线性马达的振动幅度并不能被振动系统所识别和控制，一旦振幅超过一定幅度，将会对线性马达造成严重损伤。

为了解决该问题，目前开始了基于位移模型对线性马达振动幅度进行识别，进而实现对线性马达的主动控制的研究，以在保证线性马达安全的前提下，尽可能地输出最高的振动强度。

该位移模型具体为反映输出电压、振动频率、振幅之间对应关系的数据，其通常是在出厂前对线性马达进行测试获得的，在目前的主动控制研究中，该位移模型在获得后便不再变化，即该位移模型是静态的。但是，线性马达在长时间允许后，其内部的弹簧或弹片将产生疲劳，进而会导致线性马达的物理特性发生变化，这便会影响线性马达的振动形态，即线性马达的位移模型也发生了变化，如果此时仍然根据静态位移模型进行预测和识别，则将导致主动控制精度降低，无法获得预期的效果。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种主动控制线性马达振动的新的技术方案，以根据线性马达的当前状态动态调整位移模型。

根据本发明的第一方面，提供了一种主动控制线性马达的位移模型自适应方法，其包括：

向线性马达输出检测信号；

获取所述检测信号的电压随振动频率变化的电压数据；

获取所述检测信号作用于所述线性马达得到的电流数据；

根据所述电压数据和所述电流数据，得到线性马达的阻抗随振动频率变化的阻抗数据；

根据所述阻抗数据计算线性马达的物理参数；

根据所述物理参数，计算参考电压下振幅随振动频率变化的振幅数据；

通过所述振幅数据修正所述位移模型中反映输出电压、振动频率与振幅之间对应关系的数据。

可选的是，所述通过所述振幅数据修正所述位移模型中反映输出电压、振动频率与振幅之间对应关系的数据具体为：

计算位移模型中每一输出电压与所述参考电压之间的比值；

将所述位移模型中的振幅修正为等于振幅数据中对应振动频率下的振幅乘以对应比值。

可选的是，所述物理参数至少包括线性马达的弹簧的劲度系数。

根据本发明的第二方面，提供了一种主动控制线性马达的位移模型自适应装置，其包括：

检测信号输出模块，用于向线性马达输出检测信号；

电压数据获取模块，用于获取所述检测信号的电压随振动频率变化的电压数据；

电流数据获取模块，用于获取所述检测信号作用于所述线性马达得到的电流数据；

阻抗数据获得模块，用于根据所述电压数据和所述电流数据，得到线性马达的阻抗随振动频率变化的阻抗数据；

物理参数计算模块，用于根据所述阻抗数据计算线性马达的物理参数；

振幅数据计算模块，用于根据所述物理参数，计算参考电压下振幅随振动频率变化的振幅数据；以及，

位移模型修正模块，用于通过所述振幅数据修正所述位移模型中反映输出电压、振动频率与振幅之间对应关系的数据。

可选的是，所述位移模块修正模块进一步包括：

计算位移模型中每一输出电压与所述参考电压之间的比值的单元；以及，

将所述位移模型中的振膜修正为等于振幅数据中对应振动频率下的振幅乘以对应比值的单元。

根据本发明的第三方面，提供了一种主动控制线性马达的方法，所述线性马达的振动系统包括顺次连接在信号输入端与信号输出端之间的前置滤波放大器、第一压缩器和/或第一限制器和功率放大器，所述方法包括：

根据本发明第一方面所述位移模型自适应方法对位移模型进行实时修正；

获取用于驱动线性马达的输入信号或者根据所述输入信号所产生的信号，作为待处理信号；

分析所述待处理信号的频率和电压；

根据当前位移模型的反映输出电压、振动频率、振幅对应关系的数据，将使得分析所述待处理信号得到的频率达到最大安全振幅的输出电压作为最大安全输出电压；

根据所述最大安全输出电压和所述功率放大器的放大倍数，得到最大安全输入电压；

计算所述最大安全输入电压与分析所述待处理信号得到的电压的比值；

将包含所述比值的调整指令发送至所述前置滤波放大器进行增益调整；

将包含所述最大安全输入电压的调整指令输出至所述第一压缩器和/或第一限制器进行参数调整。

可选的是，所述方法还包括：

根据当前位移模型的反映输出电压、振动频率、振幅对应关系的数据，将使得所述待处理信号得到的频率达到最大安全振幅对应的振动频率作为目标输出频率；

将包含所述目标输出频率的调整指令输出至所述前置滤波放大器进行选频网络的调整。

根据本发明的第四方面，提供了一种主动控制线性马达的装置，所述线性马达的振动系统包括顺次连接在信号输入端与信号输出端之间的前置滤波放大器、第一压缩器和/或第一限制器和功率放大器，所述主动控制线性马达的装置包括：

根据本发明第二方面所述的位移模型自适应装置，用于对位移模型进行实时修正；

信号获取模块，用于获取用于驱动线性马达的输入信号或者根据所述输入信号所产生的信号，作为待处理信号；

信号分析模块，用于分析所述待处理信号的频率和电压；

振幅估计模块，用于根据当前位移模型的反映输出电压、振动频率、振幅对应关系的数据，将使得分析所述待处理信号得到的频率达到最大安全振幅的输出电压作为最大安全输出电压；

安全电压确定模块，用于根据所述最大安全输出电压和所述功率放大器的放大倍数，得到最大安全输入电压；

增益计算模块，用于计算所述最大安全输入电压与分析得到的电压的比值；

增益调整控制模块，用于将包含所述比值的调整指令发送至所述前置滤波放大器进行增益调整；以及，

限压调整控制模块，用于将包含所述最大安全输入电压的调整指令输出至所述第一压缩器和/或第一限制器进行参数调整。

根据本发明的第五方面，提供了一种主动控制线性马达的系统，其包括：

根据本发明第四方面所述的主动控制线性马达的装置；

电压电流传感装置，用于采集检测信号的电压随振动频率变化的电压数据及检测信号作用于线性马达的电流数据提供给所述装置；

前置滤波放大器，用于对输入信号进行滤波和放大处理，并根据所述装置发送的调整指令进行对应的参数调整；

第一压缩器和/或第一限制器，用于对滤波和放大处理后的输入信号进行压缩和/或限制，并根据所述装置发送的调整指令进行对应的参数调整；

缓存器，用于对所述输入信号进行缓存输出，以使所述输入信号在所述前置滤波放大器、及所述第一压缩器和/或第一限制器完成对应的参数调整后再输入至所述前置滤波放大器；

功率放大器，用于对压缩和/或限制处理后的输入信号进行放大处理，得到用于驱动线性马达的输出信号；以及，

线性马达，用于根据所述输出信号产生振动。

根据本发明的第六方面，提供了一种电子设备，其包括根据本发明第五方面所述的系统。

本发明的发明人发现，在现有技术中，存在对线性马达进行主动控制的位移模型为静态模型，进而在长时间使用后导致控制精度降低的问题。因此，本发明所要实现的技术任务或者所要解决的技术问题是本领域技术人员从未想到的或者没有预期到的，故本发明是一种新的技术方案。

本发明的一个有益效果在于，本发明方法、装置、系统及电子设备通过对线性马达的状态进行监控来实时修正位移模型，进而使得位移模型能够始终与线性马达的当前状态相吻合，有效保证控制精度的稳定性。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1为控制线性马达的系统的一种基本结构的方框原理图；

图2为控制线性马达的系统的另一种基本结构的方框原理图；

图3为主动控制线性马达的方法的一种实施方式的流程图；

图4为主动控制线性马达的方法的另一种实施方式的流程图；

图5为根据本发明位移模型自适应方法的一种实施方式的流程图；

图6为根据本发明主动控制线性马达的方法一种实施方式的流程图；

图7为根据本发明位移模型自适应装置的一种实施结构的方框原理图；

图8为根据本发明主动控制线性马达的装置的一种实施结构的方框原理图；

图9为根据本发明主动控制线性马达的装置的另一种实施结构的方框原理图；

图10为根据本发明的主动控制线性马达的系统的一种实施结构的方框原理图；

图11为根据本发明的主动控制线性马达的系统的另一种实施结构的方框原理图；

图12为根据本发明电子设备的一种实施结构的方框原理图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

本发明为了解决基于静态位移模块对线性马达进行主动控制的方式存在控制精度无法长久保持稳定的问题，提供了一种位移模型自适应方法，以使位移模型始终与线性马达的当前状态相吻合，进而有效提高控制精度的稳定性。为了便于理解本发明方法，以下先介绍线性马达振动系统的基本结构及基于位移模型对线性马达进行主动控制的一种可供选择的方案。

图1是线性马达振动系统的一种实施结构的方框原理图，该结构适合输入信号为模拟信号的应用场合。

根据图1所示，该振动系统包括顺次连接在信号输入端Jin与信号输出端Jout之间的前置滤波放大器U1、第一压缩器和/或第一限制器U2和功率放大器U4，其中，信号输入端Jin用于接收输入信号，信号输出端Jout用于向线性马达M提供输出信号，以驱动线性马达M振动。

上述前置滤波放大器U1用于对输入信号进行滤波和放大处理，其通常为有源滤波放大器U1，并体现带通滤波性能。

上述第一压缩器和/或第一限制器U2可以是第一压缩器，也可以是第一限制器U2，还可以是第一压缩器结合第一限制器，而且对于后者，其可以被称为压限器。压缩器的与限制信号幅值相关的参数包括压缩阀值和压缩比，即压缩器对于高于设定的压缩阀值的输入信号，按照设定的压缩比进行压缩输出。限制器的与限制信号幅值相关的参数包括限制阀值，限制器对于高于该限制阀值的输入信号，按照该限制阀值输出。因此，该第一压缩器和/或第一限制器U2用于对滤波和放大处理后的输入信号进行压缩和/或限制，起到保护线性马达的作用。

上述功率放大器U4用于对压缩和/或限制处理后的输入信号进行放大处理，得到用于驱动线性马达的输出信号。

图2是线性马达振动系统的另一种实施结构的方框原理图，该结构适合输入信号为数字信号的应用场合。

根据图2所示，该实施结构与图1所示实施结构的区别在于增加数模转换器U3，该数模转换器U3连接在第一压缩器和/或第一限制器U2与功率放大器U3之间，其用于对压缩和/或限制处理后的输入信号进行数模转换，得到对应的模拟信号输出至功率放大器U4。

图3是基于位移模型的主动控制线性马达的方法的一种实施方式的流程图。

根据图3所示，本发明方法包括如下步骤：

步骤S301，获取用于驱动线性马达的输入信号或者根据该输入信号所产生的信号，作为待处理信号。

根据该输入信号所产生的信号例如是经由第二压缩器和/或第二限制器对输入信号进行压缩和/或限制处理得到的信号，以消除输入信号中的瞬时尖峰、及因电路不稳定导致的异常信号脉冲，避免在信号的分析速度不足以识别该瞬时尖峰和异常信号脉冲时造成对分析结果的影响。

步骤S302，分析待处理信号的频率和电压。

步骤S303，根据已知位移模型的反映输出电压、振动频率、振幅对应关系的数据，将使得分析待处理信号得到的频率达到最大安全振幅的输出电压作为最大安全输出电压。

该数据可以通过捕获各输出电压下的振幅随频率变化的关系曲线获得，即通过一系列的关系曲线即可获得输出电压、振幅和振动频率之间的对应关系。

该最大安全振幅与线性马达的结构有关，对于确定的线性马达，该最大安全振幅为已知的固定值。

如果分析待处理信号得到的频率是一频率段，该使得分析待处理信号得到的频率达到最大安全振幅的输出电压可以是：在该频率段内使得待处理信号得到的频率达到最大安全振幅的最小输出电压；在结合振动频率的主动控制中，也可以为使得待处理信号得到的频率达到最大安全振幅的最大输出电压、或者其他输出电压。

步骤S304，获取功率放大器U4的放大倍数，该放大倍数可以根据选择的功率放大器手动输入。

步骤S305，根据最大安全输出电压和放大倍数，得到最大安全输入电压。

具体地，该最大安全输入电压等于最大安全输出电压除以放大倍数。

步骤S306，计算最大安全输入电压与分析待处理信号得到的电压的比值。

步骤S307，将包含比值的调整指令发送至前置滤波放大器U1进行增益调整。

步骤S308，将包含最大安全输入电压的调整指令输出至第一压缩器和/或第一限制器进行参数调整，以使经压缩器和/或限制器输出的信号(即输入至功率放大器U4的信号)的幅值不超过最大安全输入电压。根据上述说明可知，对于压缩器主要为压缩阀值和压缩比的调整，对于限制器主要为限制阀值的调整。

例如可以根据设定将该增益调整为等于该比值；也可以根据设定将该增益调整为大于该比值，以进一步通过第一压缩器和/或第一限制器对输入信号进行不超过最大安全输入电压的限制；另外，在设置第一压缩器，且第一压缩器被设置为对低于限制阀值的信号进行放大处理的情况下，还可以根据设定将增益调整为低于该比值。

图4是基于位移模型的主动控制线性马达的方法的另一种实施方式的流程图。

该实施方式是在图3所示实施方式的基础上增加图4所示的步骤，具体为：

步骤S401，将使得分析所述待处理信号得到的频率达到最大安全振幅对应的振动频率作为目标输出频率。

在此，输入信号通常是在一段或者多段频率范围内的信号，因此，在进行振幅估计时需要在输入信号涉及的频率范围内查找达到最大安全振幅的输出电压，这样，该目标输出频率即为对应最大安全振幅和确定的最大安全输出电压的振动频率。

步骤S402，将包含目标输出频率的调整指令输出至前置滤波放大器U1进行选频网络的调整，以使滤波后的信号的频率基本为振动频率或者为包含振动频率的较窄频段。

由此可见，图4所示的实施方式能够使得提供给线性马达的输出信号主要包括能够产生较强振感的有效信号。该实施方式也使得该种主控控制线性马达的方法能够适合于宽频输入的应用场合。

上述的基于位移模型的主动控制方法是根据位移模型进行振幅估计，以确定当前输入信号下的最大安全输出电压，并根据该输出电压输出调整指令，实现对前置滤波放大器U1的增益的调整、及对第一压缩器和/或第一限制器的参数的调整，以使功率放大器U4的输出电压尽可能地接近最大安全输出电压，进而使得线性马达的振幅无限接近最大安全振幅，实现在保证线性马达安全的前提下产生最大振感的目的。

为了能够在线性马达的生命周期中稳定保持该种控制效果，本发明提供了一种位移模型自适应方法。图5是本发明位移模型自适应方法的一种实施方式的流程图。

根据图5所示，该位移模型自适应方法包括如下步骤：

步骤S501，向线性马达M输出检测信号。

该检测信号可以是相对输入信号的微弱信号，其作用是用于进行线性马达当前状态的检测。

步骤S502，获取检测信号的电压随振动频率变化的电压数据，及获取检测信号作用于线性马达得到的电流数据。

上述电压数据和电流数据的采集可通过电压电流传感器进行，进而能够从电压电流传感器处获取该电压数据和电流数据。

步骤S503，根据电压数据和电流数据，得到线性马达的阻抗随振动频率变化的阻抗数据。

该步骤具体为通过计算相同振动频率下电压数据与电流数据的比值，得到该阻抗数据。

步骤S504，根据阻抗数据计算线性马达的物理参数。

在此，可以通过反映阻抗与物理参数之间函数关系的公式计算对应的物理参数，该物理参数例如包括线性马达的弹簧的劲度系数等。

也可以通过反映阻抗与物理参数之间对应关系的实测数据完成该计算，这例如可预先存储记录该实测数据的对照表。在此，由于实测数据无法穷举，因此，可结合插值运算完成该计算。

步骤S505，根据计算得到的物理参数，计算参考电压下振幅随振动频率变化的振幅数据。

在此，可通过反映参考电压下振幅与物理参数之间对应关系的公式计算得到该振幅数据。该参考电压例如是1V。

也可以通过反映参考电压下振幅与物理参数之间对应关系的实测数据完成该计算，这例如可预先存储记录该实测数据的对照表。在此，由于实测数据无法穷举，因此，可结合插值运算完成该计算。

步骤S506，通过振幅数据修正位移模型中反映输出电压、振动频率与振幅之间对应关系的数据。

该步骤S506可进一步为：计算位移模型中每一输出电压与参考电压之间的比值；进而将位移模型中的振幅修正为等于振幅数据中对应振动频率下的振幅乘以对应比值。例如参考电压为1V，则位移模型中输出电压为3V的各振动频率下的振幅将被修正并更新为振幅数据中对应振动频率下的振幅的3倍。

由此可见，通过以上方法能够进行位移模型随线性马达状态变化的自适应修正和更新，进而提高了位移模型与线性马达状态之间的匹配度，保证了主动控制精度的稳定性。

图6是根据本发明的主控控制线性马达的方法的一种实施方式的流程图。该实施方式将图5所示的位移模型自适应方法与图3所示的主动控制方法相结合，进而实现了图3中位移模型的实时修正和更新。

在图6所示的实施例中，图3中的步骤S303可分解为：

步骤S303a，获取当前位移模型。

通过循环完成步骤S501至步骤S506，将能够进行位移模型的实时修正和更新。所以，在步骤S303a获取当前位移模型，将能够得到当前最新的位移模型。

步骤S303b，根据当前位移模型的反映输出电压、振动频率、振幅对应关系的数据，将使得分析待处理信号得到的频率达到最大安全振幅的输出电压作为最大安全输出电压。

图7是根据本发明位移模型自适应装置的一种实施结构的方框原理图。

根据图7所示，该位移模型自适应装置700包括检测信号输出模块701、电压数据获取模块702、电流数据获取模块703、阻抗数据获得模块704、物理参数计算模块705、振幅数据计算模块706和位移模型修正模块707。

该检测信号输出模块701用于向线性马达M输出检测信号。

该电压数据获取模块702用于获取检测信号的电压随振动频率变化的电压数据。

该电流数据获取模块703用于获取检测信号作用于线性马达得到的电流数据。

该阻抗数据获得模块704用于根据电压数据和电流数据，得到线性马达的阻抗随振动频率变化的阻抗数据。

该物理参数计算模块705用于根据阻抗数据计算线性马达的物理参数。

该振幅数据计算模块706用于根据物理参数，计算参考电压下振幅随振动频率变化的振幅数据。

该位移模型修正模块707用于通过振幅数据修正(并更新)位移模型中反映输出电压、振动频率与振幅之间对应关系的数据。

该位移模块修正模块707可进一步包括计算位移模型中每一输出电压与所述参考电压之间的比值的单元；及将位移模型中的振膜修正为等于振幅数据中对应振动频率下的振幅乘以对应比值的单元。

图8是根据本发明主动控制线性马达的装置的一种实施结构的方框原理图。

根据图8所示，该装置800包括上述位移模型自适应装置700、信号获取模块801、信号分析模块802、振幅估计模块803、安全电压确定模块804、增益计算模块805、增益调整控制模块806和限压调整控制模块807。

上述位移模型自适应装置700用于对位移模型进行实时修正和更新。

上述信号获取模块501用于获取用于驱动线性马达的输入信号或者根据所述输入信号所产生的信号，作为待处理信号。

上述信号分析模块502用于分析待处理信号的频率和电压。

上述振幅估计模块503用于根据当前位移模型的反映输出电压、振动频率、振幅对应关系的数据，将使得分析待处理信号得到的频率达到最大安全振幅的输出电压作为最大安全输出电压。

上述安全电压确定模块504用于根据最大安全输出电压和功率放大器U4的放大倍数，得到最大安全输入电压。

上述增益计算模块505用于计算最大安全输入电压与分析得到的电压的比值。

上述增益调整控制模块506用于将包含比值的调整指令发送至前置滤波放大器U1进行增益调整。

上述限压调整控制模块507用于将包含最大安全输入电压的调整指令输出至第一压缩器和/或第一限制器U2进行参数调整。

图9是根据本发明装置800的另一种实施结构的方框原理图。

根据图9所示，该装置800在图8所示实施结构的基础上，还包括输出频率确定模块808和选频控制模块809。

上述输出频率确定模块808用于将使得分析待处理信号得到的频率达到最大安全振幅对应的振动频率作为目标输出频率。

上述选频控制模块809用于将包含目标输出频率的调整指令发送至前置滤波放大器进行选频网络的调整。

本发明的主动控制线性马达的装置的硬件结构可以包括至少一个存储器和至少一个处理器，该至少一个存储器用于存储指令，该指令用于控制至少一个处理器进行操作以执行根据本发明的位移模型自适应方法和根据本发明的主动控制线性马达的方法。

本发明还提供了主动控制线性马达的完整系统，该系统在图1或图2所示的基本结构的基础上，还包括根据本发明的装置800和电压电流传感装置1010。

图10是根据本发明的主动控制线性马达的系统的一种实施结构的方框原理图，该结构适合输入信号为数字信号的应用场合，图中实线代表信号，虚线代表调整指令。

根据图10所示，该系统包括装置800、电压电流传感装置1010、缓冲器U0、前置滤波放大器U1、第一压缩器和/或第一限制器U2、数模转换器U3、功率放大器U4和线性马达M。

电压电流传感装置1010用于采集上述电压数据和电流数据提供给装置800，以进行位移模型的修正和更新。

该前置滤波放大器U1用于对输入信号进行滤波和放大处理，并根据装置500发送的调整指令进行对应的参数调整。

该第一压缩器和/或第一限制器U2用于对滤波和放大处理后的输入信号进行压缩和/或限制，并根据装置500发送的调整指令进行对应的参数调整。

该缓存器U0用于对输入信号进行缓存输出，以使输入信号在前置滤波放大器U1、及第一压缩器和/或第一限制器U2完成对应的参数调整后再输入至前置滤波放大器U1，进而保证前置滤波放大器U1及第一压缩器和/或第一限制器U2对输入信号进行处理的有效性。

该数模转换器U3用于对压缩和/或限制处理后的输入信号进行数模转换，得到对应的模拟信号输出至功率放大器U4。

该功率放大器U4用于对压缩和/或限制处理后的输入信号(具体为模拟量的输入信号)进行放大处理，得到用于驱动线性马达的输出信号。

该线性马达M用于根据输出信号产生振动。

图11是根据本发明的主动控制线性马达的系统的另一种实施结构的方框原理图，该结构适合输入信号为数字信号的应用场合，图中实线代表信号，虚线代表调整指令。

图11所示实施结构与图10所示实施结构的区别在于，增设第二压缩器和/或第二限制器U5，其用于对输入信号进行压缩和/或限制后向装置800输出待处理信号，以消除输入信号中的瞬时尖峰、及因电路不稳定导致的异常信号脉冲，避免在信号的分析速度不足以识别该瞬时尖峰和异常信号脉冲时造成对分析结果的影响。

对于输入信号为模拟信号的应用场合，参照图1，对应的系统去除图10和图11所示实施结构中的数模转换器U3即可。

另外，本发明还提供了一种电子设备，该电子设备可以是手机、平板电脑等，图12是根据本发明电子设备的一种实施结构的方框原理图。

根据图12所示，该电子设备1200包括根据本发明的主动控制线性马达的系统，即系统1201。除此之外，该电子设备还可以包括摄像装置1202、接口装置1203、输入装置1204、显示装置1205、通信装置1206、扬声器1207、麦克风1208等等。尽管在图12中示出了多个装置，但是，本发明电子设备可以仅涉及其中的一部分。

上述通信装置1206例如能够进行有有线或无线通信。

上述接口装置1203例如包括耳机插孔、USB接口等。

上述输入装置1204例如可以包括触摸屏、按键等。

上述显示装置1205例如是液晶显示屏、触摸显示屏等。

上述摄像装置1206例如包括前置摄像头和后置摄像头。

上述各实施例主要重点描述与其他实施例的不同之处，但本领域技术人员应当清楚的是，上述各实施例可以根据需要单独使用或者相互结合使用。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分相互参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，但本领域技术人员应当清楚的是，上述各实施例可以根据需要单独使用或者相互结合使用。另外，对于装置实施例而言，由于其是与方法实施例相对应，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的对应部分的说明即可。以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的。

本发明可以是装置、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于使处理器实现本发明的各个方面的计算机可读程序指令。

计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。

这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。

用于执行本发明操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如Smalltalk、C++等，以及常规的过程式编程语言—诸如“C”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)，该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本发明的各个方面。

这里参照根据本发明实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本发明的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。

这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中，这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作，从而，存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品，其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。

也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。

附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分，所述模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。对于本领域技术人员来说公知的是，通过硬件方式实现、通过软件方式实现以及通过软件和硬件结合的方式实现都是等价的。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (8)

1.一种主动控制线性马达的位移模型自适应方法，其特征在于，包括：

向线性马达输出检测信号；

获取所述检测信号的电压随振动频率变化的电压数据；

获取所述检测信号作用于所述线性马达得到的电流数据；

根据所述电压数据和所述电流数据，得到线性马达的阻抗随振动频率变化的阻抗数据；

根据所述阻抗数据计算线性马达的物理参数；

根据所述物理参数，计算参考电压下振幅随振动频率变化的振幅数据；

通过所述振幅数据修正所述位移模型中反映输出电压、振动频率与振幅之间对应关系的数据,具体为：

计算位移模型中每一输出电压与所述参考电压之间的比值；以及，

将所述位移模型中的振幅修正为等于振幅数据中对应振动频率下的振幅乘以对应比值。

2.根据权利要求1所述的位移模型自适应方法，其特征在于，所述物理参数至少包括线性马达的弹簧的劲度系数。

3.一种主动控制线性马达的位移模型自适应装置，其特征在于，包括：

检测信号输出模块，用于向线性马达输出检测信号；

电压数据获取模块，用于获取所述检测信号的电压随振动频率变化的电压数据；

电流数据获取模块，用于获取所述检测信号作用于所述线性马达得到的电流数据；

阻抗数据获得模块，用于根据所述电压数据和所述电流数据，得到线性马达的阻抗随振动频率变化的阻抗数据；

物理参数计算模块，用于根据所述阻抗数据计算线性马达的物理参数；

振幅数据计算模块，用于根据所述物理参数，计算参考电压下振幅随振动频率变化的振幅数据；以及，

位移模型修正模块，用于通过所述振幅数据修正所述位移模型中反映输出电压、振动频率与振幅之间对应关系的数据；

所述位移模型修正模块进一步包括：计算位移模型中每一输出电压与所述参考电压之间的比值的单元；以及，

将所述位移模型中的振膜修正为等于振幅数据中对应振动频率下的振幅乘以对应比值的单元。

4.一种主动控制线性马达的方法，其特征在于，所述线性马达的振动系统包括顺次连接在信号输入端与信号输出端之间的前置滤波放大器、第一压缩器和/或第一限制器和功率放大器，所述方法包括：

根据权利要求1或2所述位移模型自适应方法对位移模型进行实时修正；

获取用于驱动线性马达的输入信号或者根据所述输入信号所产生的信号，作为待处理信号；

分析所述待处理信号的频率和电压；

根据当前位移模型的反映输出电压、振动频率、振幅对应关系的数据，将使得分析所述待处理信号得到的频率达到最大安全振幅的输出电压作为最大安全输出电压；

根据所述最大安全输出电压和所述功率放大器的放大倍数，得到最大安全输入电压；

计算所述最大安全输入电压与分析所述待处理信号得到的电压的比值；

将包含所述比值的调整指令发送至所述前置滤波放大器进行增益调整；

将包含所述最大安全输入电压的调整指令输出至所述第一压缩器和/或第一限制器进行参数调整。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据当前位移模型的反映输出电压、振动频率、振幅对应关系的数据，将使得所述待处理信号得到的频率达到最大安全振幅对应的振动频率作为目标输出频率；

将包含所述目标输出频率的调整指令输出至所述前置滤波放大器进行选频网络的调整。

6.一种主动控制线性马达的装置，其特征在于，所述线性马达的振动系统包括顺次连接在信号输入端与信号输出端之间的前置滤波放大器、第一压缩器和/或第一限制器和功率放大器，所述主动控制线性马达的装置包括：

权利要求3所述的位移模型自适应装置，用于对位移模型进行实时修正；

信号获取模块，用于获取用于驱动线性马达的输入信号或者根据所述输入信号所产生的信号，作为待处理信号；

信号分析模块，用于分析所述待处理信号的频率和电压；

振幅估计模块，用于根据当前位移模型的反映输出电压、振动频率、振幅对应关系的数据，将使得分析所述待处理信号得到的频率达到最大安全振幅的输出电压作为最大安全输出电压；

安全电压确定模块，用于根据所述最大安全输出电压和所述功率放大器的放大倍数，得到最大安全输入电压；

增益计算模块，用于计算所述最大安全输入电压与分析得到的电压的比值；

增益调整控制模块，用于将包含所述比值的调整指令发送至所述前置滤波放大器进行增益调整；以及，

限压调整控制模块，用于将包含所述最大安全输入电压的调整指令输出至所述第一压缩器和/或第一限制器进行参数调整。

7.一种主动控制线性马达的系统，其特征在于，包括：

权利要求6所述的主动控制线性马达的装置；

电压电流传感装置，用于采集检测信号的电压随振动频率变化的电压数据及检测信号作用于线性马达的电流数据提供给所述装置；

前置滤波放大器，用于对输入信号进行滤波和放大处理，并根据所述装置发送的调整指令进行对应的参数调整；

第一压缩器和/或第一限制器，用于对滤波和放大处理后的输入信号进行压缩和/或限制，并根据所述装置发送的调整指令进行对应的参数调整；

缓存器，用于对所述输入信号进行缓存输出，以使所述输入信号在所述前置滤波放大器、及所述第一压缩器和/或第一限制器完成对应的参数调整后再输入至所述前置滤波放大器；

功率放大器，用于对压缩和/或限制处理后的输入信号进行放大处理，得到用于驱动线性马达的输出信号；以及，

线性马达，用于根据所述输出信号产生振动。

8.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求7所述的系统。