CN106436146A - 一种洗衣机脱水控制方法及洗衣机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及洗衣机控制方法领域，公开了一种洗衣机脱水控制方法，脱水开始前，检测负载状态s_i，根据负载状态s_i选择预存储于控制器中的与负载状态s_i相对应的控制策略a_i，并根据控制策略a_i控制洗衣机进行脱水；脱水开始后，检测脱水桶的振幅v_i，将振幅v_i与预存于控制器中的振动安全阈值进行比较，并根据振幅v_i与振动安全阈值间的关系反馈给控制器一个针对脱水过程中使用的控制策略a_i的奖励值r_j或惩罚值w_j，并对控制策略a_i的数值进行更新；在下一次脱水过程，洗衣机执行获得奖励值r_j的控制策略a_i的趋势加强，洗衣机执行获得惩罚值w_j的控制策略a_i的趋势减弱。

Description

一种洗衣机脱水控制方法及洗衣机

技术领域

本发明涉及洗衣机控制方法领域，更具体的公开了一种洗衣机脱水控制方法及应用该脱水控制方法的洗衣机。

背景技术

洗衣机脱水阶段，偏心负载转动过程中产生离心力造成洗衣机机体振动噪音较大，用户体验差，这使得如何根据偏心负载制定控制策略成为解决振动噪音问题的关键所在。

随着科技的进步，强化学习控制方法逐渐成为智能家电研究中重要的一部分，现有技术中一些家电制造商普遍使用振动传感器对振动进行监测，进而采用控制方法减小振动。但在上述过程中使用振动传感器对振动进行监测过程中所起的作用大多数是被动滞后的，只有当振动传感器检测到机体的振动值大于预设值的情况下，控制器才会对洗衣机的脱水程序进行调整，但调整仅限于本次脱水过程，控制器无法将本次脱水过程中的各项参数存储，因此当下一次遇到类似情况时需要重复之前的操作，无形中增加了风险的存在。

现有技术中还存在没有装配振动传感器的洗衣机，对于没有装配振动传感器的洗衣机产品，大都采用实际偏心负载量与预设值比较的方式决定控制策略。而对于装配振动传感器的洗衣机产品，除了考虑偏心负载量与预设值比较的方式进行判定以外，还需要将盛水桶的振动值与振动预设值比较作为另一项判定指标。

上述两种对机体振动的控制方式对预设值的设定均是在离线状态下依靠实验和经验积累完成的，而程序控制无法根据实际情况完成自学习，不利于及时弥补控制策略中存在的漏洞，不能够满足用户对智能家用电器的需求。

因此，市场亟需一种具有自学习功能的洗衣机及应用于该洗衣机上的脱水控制方法，以有效减少洗衣机脱水过程中的振动，实现洗衣机脱水过程的智能化。

发明内容

本发明的一个目的在于，提出一种洗衣机脱水控制方法，以解决现有技术中洗衣机脱水过程控制方法不够智能的问题。

本发明的另一个目的在于，提出一种洗衣机，该洗衣机应用上述脱水控制方法。

为达到此目的，一方面，本发明采用以下技术方案：

一种洗衣机脱水控制方法，脱水开始前，检测负载状态s_i，根据负载状态s_i选择预存储于控制器中的与所述负载状态s_i相对应的控制策略a_i，并根据控制策略a_i控制洗衣机进行脱水；

脱水开始后，检测脱水桶的振幅v_i，将所述振幅v_i与预存于控制器中的振动安全阈值进行比较，并根据所述振幅v_i与所述振动安全阈值间的关系反馈给所述控制器一个针对脱水过程中使用的控制策略a_i的奖励值r_j或惩罚值w_j，并对控制策略a_i的数值进行更新；

在下一次脱水过程，洗衣机执行获得所述奖励值r_j的控制策略a_i的趋势加强，洗衣机执行获得所述惩罚值w_j的控制策略a_i的趋势减弱。

进一步的，所述负载状态s_i和控制策略a_i构成函数Q；

其中，在对控制策略a_i的数值进行更新的过程中，按照以下公式对控制策略a_i进行更新，

Q'(s_i,a_i)为更新之前的函数；

α为更新过程中的步长，α用于控制函数Q的更新速度，α的数值越大函数Q收敛的越快；

为负载状态s_i下选择函数Q的控制策略a_i的最大值的估算值；

γ为损失折扣率。

进一步的，所述负载状态s_i为偏心负载重量，检测装置检测到所述偏心负载重量后将其传递给控制器。

优选的，所述控制策略a_i为脱水桶的转速。

优选的，当所述振幅v_i落入所述振动安全阈值中时，所述振幅v_i越靠近所述振动安全阈值的最小值，反馈给所述控制器的奖励值r_j越大；

所述振幅v_i越靠近所述振动安全阈值的最大值，反馈给所述控制器的惩罚值w_j越大。

优选的，当所述振幅v_i没有落入所述振动安全阈值中时，所述振幅v_i越靠近0，反馈给所述控制器的奖励值r_j越大；

所述振幅v_i大于所述振动安全阈值的最大值时，控制器控制洗衣机停止工作。

优选的，所述振幅v_i由振动传感器进行检测。

为达上述目的，另一方面，本发明采用以下技术方案：

一种洗衣机，所述洗衣机上设置有振动传感器，所述洗衣机采用上述脱水控制方法。

本发明的有益效果为：本发明在脱水开始前，洗衣机检测偏心负载重量后根据偏心负载重量选择相对应的控制策略控制甩干桶进行甩干脱水；脱水开始后，检测脱水桶的振幅并将振幅与振动安全阈值进行比较，根据振幅与振动安全阈值间的关系反馈给控制器奖励值或惩罚值，并对控制策略的数值进行更新，当下次再进行脱水过程时，控制器倾向于选择获得奖励值的控制策略进行脱水操作。采用上述方法对脱水过程进行控制，使得脱水过程更加智能，洗衣机在一定程度上具有了“自学习功能”，能够根据使用过程中脱水桶的振动情况，不断对控制策略进行修正，实现产品智能化，减小脱水振动，提高用户体验，提高产品竞争力。

附图说明

图1是本发明实施例一提出的洗衣机脱水控制方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例一

如图1所示，是本发明提出的一种洗衣机脱水控制方法，脱水开始前，洗衣机检测负载状态，控制器根据负载状态选择相对应的控制策略并控制洗衣机按照控制策略进行脱水动作，脱水开始后，振动传感器检测脱水桶的振幅，如果检测到振幅过大超过了振动安全阈值的最大值，则洗衣机停止工作，如果检测到的振幅在振动安全阈值的范围内或是小于振动安全阈值的最小值，则根据脱水桶的振幅，反馈给控制器一个针对脱水过程中使用的控制策略的奖励值或惩罚值，控制器对控制策略进行更新。

下面通过具体的实施方式对上述方法进行说明。

检测装置检测负载状态s_i，检测到的负载状态为偏心负载重量。其具体检测方法为，在洗衣机运行过程中检测装置检测滚筒(或电机)的转速，将转速变化量转换为偏心重量。在洗衣机工作过程中，由于偏心负载的存在，滚筒洗衣机的滚筒转动时，其在一周内的势能是变化的，而势能的变化会转化为动能的变化，即滚筒(或电机)转速的变化。检测装置获得检测参数后传递给控制器，控制器根据负载状态s_i选择预存储于控制器中的与负载状态s_i相对应的控制策略a_i，并根据控制策略a_i控制洗衣机进行脱水。在这一过程中，偏心负载重量是一个具体的数值，首先控制器判断该重量数值落入到哪个重量范围区间中，然后选择该重量区间所对应的控制策略a_i，而后控制洗衣机进行脱水，本实施例中控制策略值的是脱水桶的转速。

脱水开始后，检测脱水桶的振幅v_i，将振幅v_i与预存于控制器中的振动安全阈值进行比较，并根据振幅v_i与振动安全阈值间的关系反馈给控制器一个针对脱水过程中使用的控制策略a_i的奖励值r_j或惩罚值w_j，并对控制策略a_i的数值进行更新。在完成控制策略a_i的更新后，在下一次脱水过程，洗衣机执行获得奖励值r_j的控制策略a_i的趋势加强，洗衣机执行获得惩罚值w_j的控制策略a_i的趋势减弱。

作为更进一步的技术方案，为了方便控制器根据一定的规律对洗衣机进行控制，控制器中编入有相应的算法，负载状态s_i和控制策略a_i构成函数Q。其中，在对控制策略a_i的数值进行更新的过程中，按照以下公式对控制策略a_i进行更新，

Q'(s_i,a_i)为更新之前的函数；

α为更新过程中的步长，α用于控制函数Q的更新速度，α的数值越大函数Q收敛的越快；

为负载状态s_i下选择函数Q的控制策略a_i的最大值的估算值；

γ为损失折扣率。

在对控制策略进行更新时，当振幅v_i落入振动安全阈值中时，振幅v_i越靠近振动安全阈值的最小值，反馈给控制器的奖励值r_j越大，振幅v_i越靠近振动安全阈值的最大值，反馈给控制器的惩罚值w_j越大。

当振幅v_i没有落入振动安全阈值中时，振幅v_i越靠近0，反馈给控制器的奖励值r_j越大；振幅v_i大于振动安全阈值的最大值时，控制器控制洗衣机停止工作。

在不断的脱水过程中，洗衣机通过上述方法不断的对控制策略a_i进行修正，获得奖励值r_j越多的控制策略a_i，在每一次脱水过程开始时，控制器更倾向于选择该控制策略a_i。

本发明在脱水开始前，洗衣机检测偏心负载重量后根据偏心负载重量选择相对应的控制策略控制甩干桶进行甩干脱水；脱水开始后，检测脱水桶的振幅并将振幅与振动安全阈值进行比较，并根据振幅与振动安全阈值间的关系反馈给控制器奖励值或惩罚值，并对控制策略的数值进行更新，当下次再进行脱水过程时，控制器倾向于选择获得奖励值的控制策略进行脱水操作。采用上述方法对脱水过程进行控制，使得脱水过程更加智能，洗衣机在一定程度上具有了“自学习功能”，能够根据使用过程中脱水桶的振动情况，不断对控制策略进行修正，实现产品智能化，减小脱水振动，提高用户体验，提高产品竞争力。

实施例二

本实施例提出了一种洗衣机，洗衣机上设置有振动传感器，本实施例中的洗衣机采用如实施例一所述的脱水控制方法。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理，这些描述只是为了解释本发明的原理，不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种洗衣机脱水控制方法，其特征在于：脱水开始前，检测负载状态s_i，根据负载状态s_i选择预存储于控制器中的与所述负载状态s_i相对应的控制策略a_i，并根据控制策略a_i控制洗衣机进行脱水；

脱水开始后，检测脱水桶的振幅v_i，将所述振幅v_i与预存于控制器中的振动安全阈值进行比较，并根据所述振幅v_i与所述振动安全阈值间的关系反馈给所述控制器一个针对脱水过程中使用的控制策略a_i的奖励值r_j或惩罚值w_j，并对控制策略a_i的数值进行更新；

在下一次脱水过程，洗衣机执行获得所述奖励值r_j的控制策略a_i的趋势加强，洗衣机执行获得所述惩罚值w_j的控制策略a_i的趋势减弱。

2.根据权利要求1所述的洗衣机脱水控制方法，其特征在于：所述负载状态s_i和控制策略a_i构成函数Q；

其中，在对控制策略a_i的数值进行更新的过程中，按照以下公式对控制策略a_i进行更新，

$Q(s_i,a_i)=(1-\mathrm{\α})Q^{,}(s_i,a_i)+\mathrm{\α}\[r_j+\mathrm{\γ}\underset{a\∈A}{\max Q(s_i,a)}\];$

Q'(s_i,a_i)为更新之前的函数；

α为更新过程中的步长，α用于控制函数Q的更新速度，α的数值越大函数Q收敛的越快；

为负载状态s_i下选择函数Q的控制策略a_i的最大值的估算值；

γ为损失折扣率。

3.根据权利要求1所述的洗衣机脱水控制方法，其特征在于：所述负载状态s_i为偏心负载重量，检测装置检测到所述偏心负载重量后将其传递给控制器。

4.根据权利要求1所述的洗衣机脱水控制方法，其特征在于：所述控制策略a_i为脱水桶的转速。

5.根据权利要求1所述的洗衣机脱水控制方法，其特征在于：当所述振幅v_i落入所述振动安全阈值中时，所述振幅v_i越靠近所述振动安全阈值的最小值，反馈给所述控制器的奖励值r_j越大；

所述振幅v_i越靠近所述振动安全阈值的最大值，反馈给所述控制器的惩罚值w_j越大。

6.根据权利要求1所述的洗衣机脱水控制方法，其特征在于：当所述振幅v_i没有落入所述振动安全阈值中时，所述振幅v_i越靠近0，反馈给所述控制器的奖励值r_j越大；

所述振幅v_i大于所述振动安全阈值的最大值时，控制器控制洗衣机停止工作。

7.根据权利要求1所述的洗衣机脱水控制方法，其特征在于：所述振幅v_i由振动传感器进行检测。

8.一种洗衣机，其特征在于：所述洗衣机上设置有振动传感器，所述洗衣机采用如权利要求1至7任一项所述的脱水控制方法。