CN109249123B - 自动寻频方法及自动寻频装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种自动寻频方法及自动寻频装置，方法包括：根据第一预设自动寻频模式对震动摩擦焊接机的运行频率进行调整；获取第一预设自动寻频模式下震动摩擦焊接机的第一最大震动位移偏移量和与第一最大震动位移偏移量相对应的第一寻频频率；根据第二预设自动寻频模式对震动摩擦焊接机的运行频率进行调整；获取第二预设自动寻频模式下震动摩擦焊接机的第二最大震动位移偏移量和与第二最大震动位移偏移量相对应的第二寻频频率；若第一最大震动位移偏移量大于第二最大震动位移偏移量，将第一寻频频率确定为震动摩擦焊接机的谐振频率，否则将第二寻频频率确定为震动摩擦焊接机的谐振频率，从而实现自动寻找震动摩擦焊接机的谐振频率的功能。

Description

自动寻频方法及自动寻频装置

技术领域

本发明属于电力电子技术领域，尤其涉及一种自动寻频方法及自动寻频装置。

背景技术

震动摩擦焊接机利用在谐振频率处单位电流产生最大震动幅度的原理，当变频器输出正弦波电压，震动模具以两倍于正弦波电压幅值往复震动。焊接时，将第一焊接工件固定于震动模具上，第二焊接工件固定于第一焊接工件上，通过震动模具的高速往复震动，摩擦发热后，将第一焊接工件与第二焊接工件焊接在一起。传统确定谐振频率的方法为：通过厂家提供的参考谐振频率，采用V/F控制方式，人为给定频率来进行验证。这种方法存在的缺点有：现场试验通过频率给定的方式进行一一验证，工作量大且具有一定的局限性；验证频率范围窄，只能在某一频率段附近进行验证，而该频率是不是最佳谐振频率点无从定性评估；每台震动摩擦焊接机的谐振频率不一定相同，通过此种方法验证得出的某一台震动摩擦焊接机的最佳谐振频率对其他台震动摩擦焊接机不适用，给现场调试和后期的维护工作带来了巨大的挑战。

发明内容

本发明实施例提出一种自动寻频方法及自动寻频装置，旨在通过软件方法和硬件设计以实现自动寻找震动摩擦焊接机的谐振频率的功能。

本发明实施例第一方面提出一种自动寻频方法，用于自动寻找震动摩擦焊接机的谐振频率，包括：

根据第一预设自动寻频模式对震动摩擦焊接机的运行频率进行调整；

获取所述第一预设自动寻频模式下所述震动摩擦焊接机的第一最大震动位移偏移量和与所述第一最大震动位移偏移量相对应的第一寻频频率；

根据第二预设自动寻频模式对震动摩擦焊接机的运行频率进行调整；

获取所述第二预设自动寻频模式下所述震动摩擦焊接机的第二最大震动位移偏移量和与所述第二最大震动位移偏移量相对应的第二寻频频率；

若所述第一最大震动位移偏移量大于所述第二最大震动位移偏移量，将所述第一寻频频率确定为震动摩擦焊接机的谐振频率，否则将所述第二寻频频率确定为震动摩擦焊接机的谐振频率。

其进一步技术方案为，所述第一预设自动寻频模式为粗调寻频，所述根据第一预设自动寻频模式对震动摩擦焊接机的运行频率进行调整，包括：

确定第一寻频参数，并根据所述第一寻频参数确定第一寻频范围，所述第一寻频参数包括第一寻频频率初始值、第一寻频频率步长、第一步长总数以及第一寻频步长时间；

以所述第一寻频频率初始值为起始频率，每隔所述第一寻频步长时间，调整一所述第一寻频频率步长，生成第一测试频率，将所述震动摩擦焊接机的运行频率更新为所述第一测试频率；

所述第二预设自动寻频模式为细调寻频，所述根据第二预设自动寻频模式对震动摩擦焊接机的运行频率进行调整，包括：

确定第二寻频参数，并根据所述第二寻频参数确定第二寻频范围，所述第二寻频参数包括第二寻频频率初始值、第二寻频频率步长、第二步长总数以及第二寻频步长时间，其中，所述第二寻频频率步长小于所述第一寻频频率步长；

以所述第二寻频频率初始值为起始频率，每隔所述第二寻频步长时间，调整一所述第二寻频频率步长，生成第二测试频率，将所述震动摩擦焊接机的运行频率更新为所述第二测试频率。

其进一步技术方案为，所述获取所述第一预设自动寻频模式下所述震动摩擦焊接机的第一最大震动位移偏移量和与所述第一最大震动位移偏移量相对应的第一寻频频率，包括：

若所述第一测试频率在第一寻频范围内，获取所述第一测试频率下的绝对震动位移偏移量；

若所述第一测试频率下的绝对震动位移偏移量大于第一预设值，将所述第一预设值更新为所述第一测试频率下的绝对震动位移偏移量，以所述第一预设值作为第一最大震动位移偏移量，将所述第一测试频率作为第一寻频频率；

更新所述第一测试频率，并返回至所述若所述第一测试频率在第一寻频范围内，获取所述第一测试频率下的绝对震动位移偏移量的步骤；

所述获取所述第二预设自动寻频模式下所述震动摩擦焊接机的第二最大震动位移偏移量和与所述第二最大震动位移偏移量相对应的第二寻频频率，包括：

若所述第二测试频率在第二寻频范围内，获取所述第二测试频率下的绝对震动位移偏移量；

若所述第二测试频率下的绝对震动位移偏移量大于第二预设值，将所述第二预设值更新为所述第二测试频率下的绝对震动位移偏移量，以所述第二预设值作为第二最大震动位移偏移量，将所述第二测试频率作为第二寻频频率；

更新所述第二测试频率，并返回至所述若所述第二测试频率在第二寻频范围内，获取所述第二测试频率下的绝对震动位移偏移量的步骤。

其进一步技术方案为，所述获取所述第一测试频率下的绝对震动位移偏移量，包括：

若达到第一预设时间，获取所述第一测试频率下的绝对震动位移偏移量；

所述获取所述第二测试频率下的绝对震动位移偏移量，包括：

若达到第二预设时间，获取所述第二测试频率下的绝对震动位移偏移量。

其进一步技术方案为，所述若达到第一预设时间，获取所述第一测试频率下的绝对震动位移偏移量，包括：

若达到所述第一预设时间，采集所述震动摩擦焊接机运行在所述第一测试频率下的多个震动位移偏移量；

计算所述多个震动位移偏移量的均方根值；

若所述均方根值大于第一预设位移偏移量，将所述均方根值作为所述第一测试频率下的绝对震动位移偏移量；

所述若达到第二预设时间，获取所述第二测试频率下的绝对震动位移偏移量，包括：

若达到所述第二预设时间，采集所述震动摩擦焊接机运行在所述第二测试频率下的多个震动位移偏移量；

计算所述多个震动位移偏移量的均方根值，将所述均方根值作为所述第二测试频率下的绝对震动位移偏移量。

其进一步技术方案为，所述获取所述第一预设自动寻频模式下所述震动摩擦焊接机的第一最大震动位移偏移量和与所述第一最大震动位移偏移量相对应的第一寻频频率，包括：

若所述第一测试频率在第一寻频范围内，且若达到第三预设时间，采集所述震动摩擦焊接机运行在所述第一测试频率下的多个震动位移偏移量，并记录采集所述多个震动位移偏移量中的最后一个震动位移偏移量的采集时间点；

计算所述多个震动位移偏移量的均方根值，并对所述均方根值在所述采集时间点对时间进行微分运算而产生微分运算值；

若所述微分运算值在预设微分阈值范围内，以所述均方根值作为第一最大震动位移偏移量，将所述第一测试频率作为第一寻频频率；

所述获取所述第二预设自动寻频模式下所述震动摩擦焊接机的第二最大震动位移偏移量和与所述第二最大震动位移偏移量相对应的第二寻频频率，包括：

若所述第二测试频率在第二寻频范围内，且若达到第四预设时间，采集所述震动摩擦焊接机运行在所述第二测试频率下的多个震动位移偏移量，并记录采集所述多个震动位移偏移量中的最后一个震动位移偏移量的采集时间点；

计算所述多个震动位移偏移量的均方根值，并对所述均方根值在所述采集时间点对时间进行微分运算而产生微分运算值；

若所述微分运算值在所述预设微分阈值范围内，以所述均方根值作为第二最大震动位移偏移量，将所述第二测试频率作为第二寻频频率。

其进一步技术方案为，所述第一步长总数与第一寻频步长时间之积和所述第二步长总数和第二寻频步长时间之积相等。

其进一步技术方案为，所述以所述第一寻频频率初始值为起始频率，每隔所述第一寻频步长时间，调整一所述第一寻频频率步长，生成第一测试频率为：

以所述第一寻频频率初始值为起始频率，每隔所述第一寻频步长时间，增加一所述第一寻频频率步长，生成第一测试频率；

所述以所述第二寻频频率初始值为起始频率，每隔所述第二寻频步长时间，调整一所述第二寻频频率步长，生成第二测试频率为：

以所述第二寻频频率初始值为起始频率，每隔所述第二寻频步长时间，增加一所述第二寻频频率步长，生成第二测试频率。

其进一步技术方案为，所述以所述第一寻频频率初始值为起始频率，每隔所述第一寻频步长时间，调整一所述第一寻频频率步长，生成第一测试频率为：

以所述第一寻频频率初始值为起始频率，每隔所述第一寻频步长时间，减少一所述第一寻频频率步长，生成第一测试频率；

所述以所述第二寻频频率初始值为起始频率，每隔所述第二寻频步长时间，调整一所述第二寻频频率步长，生成第二测试频率为：

以所述第二寻频频率初始值为起始频率，每隔所述第二寻频步长时间，减少一所述第二寻频频率步长，生成第二测试频率。

本发明实施例第二方面提出一种自动寻频装置，所述自动寻频装置包括：可编程逻辑器件、变频器、震动摩擦焊接机以及位置传感器，所述可编程逻辑器件与所述变频器相连用于控制变频器输出不同频率的信号，所述变频器与所述震动摩擦焊接机相连以将不同频率的信号传输至所述震动摩擦焊接机上，所述位置传感器分别与所述可编程逻辑器件和震动摩擦焊接机相连，以对所述震动摩擦焊接机的震动位移偏移量进行检测而生成电信号，并将所述电信号反馈至所述可编程逻辑器件中，所述可编程逻辑器件包括存储器和处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面任一项的自动寻频方法。

本发明实施例提出一种自动寻频方法及自动寻频装置，其中，所述自动寻频方法，通过根据第一预设自动寻频模式和第二预设自动寻频模式对震动摩擦焊接机的运行频率进行调整，并相应地获取在第一预设自动寻频模式下震动摩擦焊接机的第一最大震动位移偏移量和在第二预设自动寻频模式下震动摩擦焊接机的第二最大震动位移偏移量，以及分别与第一最大震动位移偏移量和第二最大震动位移偏移量相对应的第一寻频频率和第二寻频频率，并对第一最大震动位移偏移量和第二最大震动位移偏移量进行比较，取较大值所对应的频率为震动摩擦焊接机的谐振频率。采用本发明实施例的自动寻频方法及自动寻频装置，实现自动寻找震动摩擦焊接机的谐振频率的功能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提出的自动寻频方法的流程示意图；

图2是图1所示的步骤S100的流程示意图；

图3是图1所示的步骤S120的流程示意图；

图4是图1所述的步骤S110的流程示意图；

图5是图1所示的步骤S130的流程示意图；

图6是图4所示的步骤S111的流程示意图；

图7是图1所示的步骤S110的另一流程示意图；

图8是图5所示的步骤S131的流程示意图；

图9是图1所示的步骤S130的另一流程示意图；

图10是本发明实施例提出的自动寻频装置的示意性框图。

具体实施方式

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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。

参见图1，其为本发明实施例提出的自动寻频方法的流程示意图。如图所示，本发明实施例提出一种自动寻频方法，用于自动寻找震动摩擦焊接机的谐振频率，所述方法包括：

S100、根据第一预设自动寻频模式对震动摩擦焊接机的运行频率进行调整。

通过预先设定的自动寻频模式对震动摩擦焊接机的运行频率进行调整，其中，所述第一预设自动寻频模式可以为粗调寻频或细调寻频，对震动摩擦焊接机的运行频率进行调整可以为使所述震动摩擦焊接机的运行频率逐步递增或逐步递减。

如图2，在某些实施例，例如本实施例中，所述第一预设自动寻频模式为粗调寻频，所述步骤S100包括：

S101、确定第一寻频参数，并根据所述第一寻频参数确定第一寻频范围，所述第一寻频参数包括第一寻频频率初始值、第一寻频频率步长、第一步长总数以及第一寻频步长时间。

所述第一寻频参数即为进行粗调寻频而设置的参数。在进行粗调寻频时，应设置寻频开始点，即设置所述第一寻频频率初始值，另外，还需设置每次频率变化的步长，即设置所述第一寻频频率步长，以及设置第一步长总数和第一寻频步长时间。其中，所述第一步长总数用于确定寻频频率的范围，而所述第一寻频步长时间用于确定每一频率的持续时间。根据所述第一寻频频率初始值、第一寻频频率步长以及第一步长总数可确定所述第一寻频范围。

S102、以所述第一寻频频率初始值为起始频率，每隔所述第一寻频步长时间，调整一所述第一寻频频率步长，生成第一测试频率，将所述震动摩擦焊接机的运行频率更新为所述第一测试频率。

在根据所述第一寻频参数而生成第一测试频率，以对震动摩擦焊接机的运行频率进行更新时，可以为在第一寻频频率初始值的基础上进行逐步递增，也可以是在第一寻频频率初始值的基础上进行逐步递减。

在某些实施例，例如本实施例中，所述以所述第一寻频频率初始值为起始频率，每隔所述第一寻频步长时间，调整一所述第一寻频频率步长，生成第一测试频率为：以所述第一寻频频率初始值为起始频率，每隔所述第一寻频步长时间，增加一所述第一寻频频率步长，生成第一测试频率。

在某些实施例，例如本实施例中，所述以所述第一寻频频率初始值为起始频率，每隔所述第一寻频步长时间，调整一所述第一寻频频率步长，生成第一测试频率为：以所述第一寻频频率初始值为起始频率，每隔所述第一寻频步长时间，减少一所述第一寻频频率步长，生成第一测试频率。

S110、获取所述第一预设自动寻频模式下所述震动摩擦焊接机的第一最大震动位移偏移量和与所述第一最大震动位移偏移量相对应的第一寻频频率。

根据第一预设自动寻频模式，获取震动摩擦焊接机的第一最大震动位移偏移量以及与所述第一最大震动位移偏移量相对应的第一寻频频率。

如图4，在某些实施例，例如本实施例中，所述步骤S110包括：

S111、若所述第一测试频率在第一寻频范围内，获取所述第一测试频率下的绝对震动位移偏移量。

在某些实施例，例如本实施例中，所述获取所述第一测试频率下的绝对震动位移偏移量，包括：若达到第一预设时间，获取所述第一测试频率下的绝对震动位移偏移量。

在震动摩擦焊接机的运行频率进行调整时，频率的变化存在阶跃性，为了便于准确获取每一测试频率下的绝对震动位移偏移量，需在发生频率改变时刻延时一段时间后，再进行采集工作。所述第一预设时间即为进行粗调寻频时频率从变化初值到稳定值而经过的时间。

如图6，在某些实施例，例如本实施例中，所述步骤S111包括：

S111a、若达到所述第一预设时间，采集所述震动摩擦焊接机运行在所述第一测试频率下的多个震动位移偏移量。

当运行频率稳定后，对震动摩擦焊接机的震动位移偏移量进行采集。在采样周期内，获取所述震动摩擦焊接机的多个震动位移偏移量。

S111b、计算所述多个震动位移偏移量的均方根值，将所述均方根值作为所述第一测试频率下的绝对震动位移偏移量。

计算采样周期内，所述多个震动位移偏移量的均方根值。为了较为准确的获取所述震动摩擦焊接机在所述第一测试频率下的绝对震动位移偏移量，在本实施例中，采用均方根的算法，即对多个震动位移偏移量，先计算其平方之和，再平均，之后开根号。

S112、若所述第一测试频率下的绝对震动位移偏移量大于第一预设值，将所述第一预设值更新为所述第一测试频率下的绝对震动位移偏移量，以所述第一预设值作为第一最大震动位移偏移量，将所述第一测试频率作为第一寻频频率。

在实施例中，设置有第一预设值，通过将所述第一测试频率下的绝对震动位移偏移量与第一预设值进行比较，若所述第一测试频率下的绝对震动位移偏移量大于第一预设值，将所述第一预设值更新为所述第一测试频率下的绝对震动位移偏移量。其中，以所述第一预设值作为第一最大震动位移偏移量，将所述第一测试频率作为第一寻频频率。

S113、更新所述第一测试频率，并返回至所述若所述第一测试频率在第一寻频范围内，获取所述第一测试频率下的绝对震动位移偏移量的步骤。

对所述第一测试频率进行更新，并对所述第一测试频率是否在所述第一寻频范围内进行判断，若在所述第一寻频范围内，则执行步骤S111。

如图7，在某些实施例，例如本实施例中，所述步骤S110包括：

S114、若所述第一测试频率在第一寻频范围内，且若达到第三预设时间，采集所述震动摩擦焊接机运行在所述第一测试频率下的多个震动位移偏移量，并记录采集所述多个震动位移偏移量中的最后一个震动位移偏移量的采集时间点。

当运行频率稳定后，对震动摩擦焊接机的震动位移偏移量进行采集。在采样周期内，获取所述震动摩擦焊接机的多个震动位移偏移量，并记录采集所述多个震动位移偏移量中的最后一个震动位移偏移量的采集时间点。

S115、计算所述多个震动位移偏移量的均方根值，并对所述均方根值在所述采集时间点对时间进行微分运算而产生微分运算值。

计算采样周期内，所述多个震动位移偏移量的均方根值。为了较为准确的获取所述震动摩擦焊接机在所述第一测试频率下的绝对震动位移偏移量，在本实施例中，采用均方根的算法，即对多个震动位移偏移量，先计算其平方之和，再平均，之后开根号。

震动摩擦焊接机在对应不同运行频率下，其震动位移偏移量通常是不一样的。当震动位移偏移量运行在谐振频率下，其对时间进行微分运算而得到的微分运算值等于或者接近为零。因此，通过计算该均方根值，并对所述均方根值在所述采集时间点对时间进行微分运算而产生微分运算值，可便于根据所述微分运算值确定所述震动摩擦焊接机是否运行在谐振频率点。

为了滤除噪声的干扰，同时兼顾动态灵敏性，对微分运算值进行滤波处理，在本实施例中，优先采用一阶RC低通滤波算法对微分运算值进行滤波处理。

S116、若所述微分运算值在预设微分阈值范围内，以所述均方根值作为第一最大震动位移偏移量，将所述第一测试频率作为第一寻频频率。

在本实施例中，若微分运算值在预设微分阈值范围内，则以所述均方根值作为第一最大震动位移偏移量，将所述第一测试频率作为第一寻频频率。而若所述微分运算值不在预设微分阈值范围内，则更新所述第一测试频率，并返回至步骤S114。

S120、根据第二预设自动寻频模式对震动摩擦焊接机的运行频率进行调整。

与所述第一预设自动寻频模式类似地，如图3，在某些实施例，例如本实施例中，所述第二预设自动寻频模式为细调寻频，所述步骤S120包括：

S121、确定第二寻频参数，并根据所述第二寻频参数确定第二寻频范围，所述第二寻频参数包括第二寻频频率初始值、第二寻频频率步长、第二步长总数以及第二寻频步长时间，其中，所述第二寻频频率步长小于所述第一寻频频率步长。

所述第二寻频参数即为进行细调寻频而设置的参数。在进行细调寻频时，应设置寻频开始点，即设置所述第二寻频频率初始值，另外，还需设置每次频率变化的步长，即设置所述第二寻频频率步长，以及设置第二步长总数和第二寻频步长时间。其中，所述第二步长总数用于确定寻频频率的范围，而所述第二寻频步长时间用于确定每一频率的持续时间。根据所述第二寻频频率初始值、第二寻频频率步长以及第二步长总数可确定所述第二寻频范围。

S122、以所述第二寻频频率初始值为起始频率，每隔所述第二寻频步长时间，调整一所述第二寻频频率步长，生成第二测试频率，将所述震动摩擦焊接机的运行频率更新为所述第二测试频率。

在根据所述第二寻频参数而生成第二测试频率，以对震动摩擦焊接机的运行频率进行更新时，可以为在第二寻频频率初始值的基础上进行逐步递增，也可以是在第二寻频频率初始值的基础上进行逐步递减。

在某些实施例，例如本实施例中，所述以所述第二寻频频率初始值为起始频率，每隔所述第二寻频步长时间，调整一所述第二寻频频率步长，生成第二测试频率为：以所述第二寻频频率初始值为起始频率，每隔所述第二寻频步长时间，增加一所述第二寻频频率步长，生成第二测试频率。

在某些实施例，例如本实施例中，所述以所述第二寻频频率初始值为起始频率，每隔所述第二寻频步长时间，调整一所述第二寻频频率步长，生成第二测试频率为：以所述第二寻频频率初始值为起始频率，每隔所述第二寻频步长时间，减少一所述第二寻频频率步长，生成第二测试频率。

在某些实施例，例如本实施例中，所述第一步长总数与第一寻频步长时间之积和所述第二步长总数和第二寻频步长时间之积相等。

通过设定所述第一步长总数与第一寻频步长时间之积和所述第二步长总数和第二寻频步长时间之积相等，即使得进行粗调寻频和细调寻频的总时间相等，便于规范化作业。

S130、获取所述第二预设自动寻频模式下所述震动摩擦焊接机的第二最大震动位移偏移量和与所述第二最大震动位移偏移量相对应的第二寻频频率。

根据第二预设自动寻频模式，获取震动摩擦焊接机的第二最大震动位移偏移量以及与所述第二最大震动位移偏移量相对应的第二寻频频率。

如图5，在某些实施例，例如本实施例中，所述步骤S130包括：

S131、若所述第二测试频率在第二寻频范围内，获取所述第二测试频率下的绝对震动位移偏移量。

在某些实施例，例如本实施例中，所述获取所述第二测试频率下的绝对震动位移偏移量，包括：若达到第二预设时间，获取所述第二测试频率下的绝对震动位移偏移量。

在震动摩擦焊接机的运行频率进行调整时，频率的变化存在阶跃性，为了便于准确获取每一测试频率下的绝对震动位移偏移量，需在发生频率改变时刻延时一段时间后，再进行采集工作。所述第二预设时间即为进行细调寻频时频率从变化初值到稳定值而经过的时间。

如图8，在某些实施例，例如本实施例中，所述步骤S131包括：

S131a、若达到所述第二预设时间，采集所述震动摩擦焊接机运行在所述第二测试频率下的多个震动位移偏移量。

当运行频率稳定后，对震动摩擦焊接机的震动位移偏移量进行采集。在采样周期内，获取所述震动摩擦焊接机的多个震动位移偏移量。

S131b、计算所述多个震动位移偏移量的均方根值，将所述均方根值作为所述第二测试频率下的绝对震动位移偏移量。

计算采样周期内，所述多个震动位移偏移量的均方根值。为了较为准确的获取所述震动摩擦焊接机在所述第二测试频率下的最大震动位移偏移量，在本实施例中，采用均方根的算法，即对多个震动位移偏移量，先计算其平方之和，再平均，之后开根号。

S132、若所述第二测试频率下的绝对震动位移偏移量大于第二预设值，将所述第二预设值更新为所述第二测试频率下的绝对震动位移偏移量，以所述第二预设值作为第二最大震动位移偏移量，将所述第二测试频率作为第二寻频频率。

在实施例中，设置有第二预设值，通过将所述第二测试频率下的绝对震动位移偏移量与第二预设值进行比较，若所述第二测试频率下的绝对震动位移偏移量大于第二预设值，将所述第二预设值更新为所述第二测试频率下的绝对震动位移偏移量。其中，以所述第二预设值作为第二最大震动位移偏移量，将所述第二测试频率作为第二寻频频率。

S133、更新所述第二测试频率，并返回至所述若所述第二测试频率在第二寻频范围内，获取所述第二测试频率下的绝对震动位移偏移量的步骤。

对所述第二测试频率进行更新，并对所述第二测试频率是否在所述第二寻频范围内进行判断，若在所述第二寻频范围内，则执行步骤S131。

如图9，在某些实施例，例如本实施例中，所述步骤S130包括：

S134、若所述第二测试频率在第二寻频范围内，且若达到第四预设时间，采集所述震动摩擦焊接机运行在所述第二测试频率下的多个震动位移偏移量，并记录采集所述多个震动位移偏移量中的最后一个震动位移偏移量的采集时间点。

当运行频率稳定后，对震动摩擦焊接机的震动位移偏移量进行采集。在采样周期内，获取所述震动摩擦焊接机的多个震动位移偏移量，并记录采集所述多个震动位移偏移量中的最后一个震动位移偏移量的采集时间点。

S135、计算所述多个震动位移偏移量的均方根值，并对所述均方根值在所述采集时间点对时间进行微分运算而产生微分运算值。

计算采样周期内，所述多个震动位移偏移量的均方根值。为了较为准确的获取所述震动摩擦焊接机在所述第二测试频率下的绝对震动位移偏移量，在本实施例中，采用均方根的算法，即对多个震动位移偏移量，先计算其平方之和，再平均，之后开根号。

震动摩擦焊接机在对应不同运行频率下，其震动位移偏移量通常是不一样的。当震动位移偏移量运行在谐振频率下，其对时间进行微分运算而得到的微分运算值等于或者接近为零。因此，通过计算该均方根值，并对所述均方根值在所述采集时间点对时间进行微分运算而产生微分运算值，可便于根据所述微分运算值确定所述震动摩擦焊接机是否运行在谐振频率点。

为了滤除噪声的干扰，同时兼顾动态灵敏性，对微分运算值进行滤波处理，在本实施例中，优先采用一阶RC低通滤波算法对微分运算值进行滤波处理。

S136、若所述微分运算值在预设微分阈值范围内，以所述均方根值作为第二最大震动位移偏移量，将所述第二测试频率作为第二寻频频率。

在本实施例中，若微分运算值在预设微分阈值范围内，则以所述均方根值作为第二最大震动位移偏移量，将所述第二测试频率作为第二寻频频率。而若所述微分运算值不在预设微分阈值范围内，则更新所述第二测试频率，并返回至步骤S134。

S140、若所述第一最大震动位移偏移量大于所述第二最大震动位移偏移量，将所述第一寻频频率确定为震动摩擦焊接机的谐振频率，否则将所述第二寻频频率确定为震动摩擦焊接机的谐振频率。

取对所述震动摩擦焊接机分别进行粗调寻频和细调寻频而获得的第一最大震动位移偏移量和第二最大震动位移偏移量进行比较，取其中较大者所对应的频率为所述震动摩擦焊接机的谐振频率。

参见图10，其为本发明实施例提出的自动寻频装置的示意性框图。如图所示，本发明实施例提出一种自动寻频装置20，所述自动寻频装置20包括：可编程逻辑器件200、变频器210、震动摩擦焊接机220以及位置传感器230，所述可编程逻辑器件200与所述变频器210相连用于控制变频器210输出不同频率的信号，所述变频器210与所述震动摩擦焊接机220相连以将不同频率的信号传输至所述震动摩擦焊接机220上，所述位置传感器230分别与所述可编程逻辑器件200和震动摩擦焊接机220相连，以对所述震动摩擦焊接机220的震动位移偏移量进行检测而生成电信号，并将所述电信号反馈至所述可编程逻辑器件200中，所述可编程逻辑器件200包括存储器201和处理器202，所述存储器201上存储有可在所述处理器202上运行的计算机程序，所述处理器202执行所述计算机程序时实现上述的自动寻频方法。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种自动寻频方法，用于自动寻找震动摩擦焊接机的谐振频率，其特征在于，包括：

根据第一预设自动寻频模式对震动摩擦焊接机的运行频率进行调整；

获取所述第一预设自动寻频模式下所述震动摩擦焊接机的第一最大震动位移偏移量和与所述第一最大震动位移偏移量相对应的第一寻频频率；

根据第二预设自动寻频模式对震动摩擦焊接机的运行频率进行调整；

获取所述第二预设自动寻频模式下所述震动摩擦焊接机的第二最大震动位移偏移量和与所述第二最大震动位移偏移量相对应的第二寻频频率；

若所述第一最大震动位移偏移量大于所述第二最大震动位移偏移量，将所述第一寻频频率确定为震动摩擦焊接机的谐振频率，否则将所述第二寻频频率确定为震动摩擦焊接机的谐振频率。

2.根据权利要求1所述的自动寻频方法，其特征在于，所述第一预设自动寻频模式为粗调寻频，所述根据第一预设自动寻频模式对震动摩擦焊接机的运行频率进行调整，包括：

确定第一寻频参数，并根据所述第一寻频参数确定第一寻频范围，所述第一寻频参数包括第一寻频频率初始值、第一寻频频率步长、第一步长总数以及第一寻频步长时间；

以所述第一寻频频率初始值为起始频率，每隔所述第一寻频步长时间，调整一所述第一寻频频率步长，生成第一测试频率，将所述震动摩擦焊接机的运行频率更新为所述第一测试频率；

所述第二预设自动寻频模式为细调寻频，所述根据第二预设自动寻频模式对震动摩擦焊接机的运行频率进行调整，包括：

确定第二寻频参数，并根据所述第二寻频参数确定第二寻频范围，所述第二寻频参数包括第二寻频频率初始值、第二寻频频率步长、第二步长总数以及第二寻频步长时间，其中，所述第二寻频频率步长小于所述第一寻频频率步长；

以所述第二寻频频率初始值为起始频率，每隔所述第二寻频步长时间，调整一所述第二寻频频率步长，生成第二测试频率，将所述震动摩擦焊接机的运行频率更新为所述第二测试频率。

3.根据权利要求2所述的自动寻频方法，其特征在于，所述获取所述第一预设自动寻频模式下所述震动摩擦焊接机的第一最大震动位移偏移量和与所述第一最大震动位移偏移量相对应的第一寻频频率，包括：

若所述第一测试频率在第一寻频范围内，获取所述第一测试频率下的绝对震动位移偏移量；

若所述第一测试频率下的绝对震动位移偏移量大于第一预设值，将所述第一预设值更新为所述第一测试频率下的绝对震动位移偏移量，以所述第一预设值作为第一最大震动位移偏移量，将所述第一测试频率作为第一寻频频率；

更新所述第一测试频率，并返回至所述若所述第一测试频率在第一寻频范围内，获取所述第一测试频率下的绝对震动位移偏移量的步骤；

所述获取所述第二预设自动寻频模式下所述震动摩擦焊接机的第二最大震动位移偏移量和与所述第二最大震动位移偏移量相对应的第二寻频频率，包括：

若所述第二测试频率在第二寻频范围内，获取所述第二测试频率下的绝对震动位移偏移量；

若所述第二测试频率下的绝对震动位移偏移量大于第二预设值，将所述第二预设值更新为所述第二测试频率下的绝对震动位移偏移量，以所述第二预设值作为第二最大震动位移偏移量，将所述第二测试频率作为第二寻频频率；

更新所述第二测试频率，并返回至所述若所述第二测试频率在第二寻频范围内，获取所述第二测试频率下的绝对震动位移偏移量的步骤；

所述获取所述第一测试频率下的绝对震动位移偏移量，包括：

若达到第一预设时间，获取所述第一测试频率下的绝对震动位移偏移量；

所述获取所述第二测试频率下的绝对震动位移偏移量，包括：

若达到第二预设时间，获取所述第二测试频率下的绝对震动位移偏移量；

所述若达到第一预设时间，获取所述第一测试频率下的绝对震动位移偏移量，包括：

若达到所述第一预设时间，采集所述震动摩擦焊接机运行在所述第一测试频率下的多个震动位移偏移量；

计算所述多个震动位移偏移量的均方根值，将所述均方根值作为所述第一测试频率下的绝对震动位移偏移量；

所述若达到第二预设时间，获取所述第二测试频率下的绝对震动位移偏移量，包括：

若达到所述第二预设时间，采集所述震动摩擦焊接机运行在所述第二测试频率下的多个震动位移偏移量；

计算所述多个震动位移偏移量的均方根值，将所述均方根值作为所述第二测试频率下的绝对震动位移偏移量。

4.根据权利要求2所述的自动寻频方法，其特征在于，所述获取所述第一预设自动寻频模式下所述震动摩擦焊接机的第一最大震动位移偏移量和与所述第一最大震动位移偏移量相对应的第一寻频频率，包括：

若所述第一测试频率在第一寻频范围内，且若达到第三预设时间，采集所述震动摩擦焊接机运行在所述第一测试频率下的多个震动位移偏移量，并记录采集所述多个震动位移偏移量中的最后一个震动位移偏移量的采集时间点；

计算所述多个震动位移偏移量的均方根值，并对所述均方根值在所述采集时间点对时间进行微分运算而产生微分运算值；

若所述微分运算值在预设微分阈值范围内，以所述均方根值作为第一最大震动位移偏移量，将所述第一测试频率作为第一寻频频率；

所述获取所述第二预设自动寻频模式下所述震动摩擦焊接机的第二最大震动位移偏移量和与所述第二最大震动位移偏移量相对应的第二寻频频率，包括：

若所述第二测试频率在第二寻频范围内，且若达到第四预设时间，采集所述震动摩擦焊接机运行在所述第二测试频率下的多个震动位移偏移量，并记录采集所述多个震动位移偏移量中的最后一个震动位移偏移量的采集时间点；

计算所述多个震动位移偏移量的均方根值，并对所述均方根值在所述采集时间点对时间进行微分运算而产生微分运算值；

若所述微分运算值在所述预设微分阈值范围内，以所述均方根值作为第二最大震动位移偏移量，将所述第二测试频率作为第二寻频频率。

5.根据权利要求2所述的自动寻频方法，其特征在于，所述第一步长总数与第一寻频步长时间之积和所述第二步长总数和第二寻频步长时间之积相等。

6.根据权利要求2所述的自动寻频方法，其特征在于，所述以所述第一寻频频率初始值为起始频率，每隔所述第一寻频步长时间，调整一所述第一寻频频率步长，生成第一测试频率为：

以所述第一寻频频率初始值为起始频率，每隔所述第一寻频步长时间，增加一所述第一寻频频率步长，生成第一测试频率；

所述以所述第二寻频频率初始值为起始频率，每隔所述第二寻频步长时间，调整一所述第二寻频频率步长，生成第二测试频率为：

以所述第二寻频频率初始值为起始频率，每隔所述第二寻频步长时间，增加一所述第二寻频频率步长，生成第二测试频率。

7.根据权利要求2所述的自动寻频方法，其特征在于，所述以所述第一寻频频率初始值为起始频率，每隔所述第一寻频步长时间，调整一所述第一寻频频率步长，生成第一测试频率为：

以所述第一寻频频率初始值为起始频率，每隔所述第一寻频步长时间，减少一所述第一寻频频率步长，生成第一测试频率；

所述以所述第二寻频频率初始值为起始频率，每隔所述第二寻频步长时间，调整一所述第二寻频频率步长，生成第二测试频率为：

以所述第二寻频频率初始值为起始频率，每隔所述第二寻频步长时间，减少一所述第二寻频频率步长，生成第二测试频率。

8.一种自动寻频装置，其特征在于，所述自动寻频装置包括：可编程逻辑器件、变频器、震动摩擦焊接机以及位置传感器，所述可编程逻辑器件与所述变频器相连用于控制变频器输出不同频率的信号，所述变频器与所述震动摩擦焊接机相连以将不同频率的信号传输至所述震动摩擦焊接机上，所述位置传感器分别与所述可编程逻辑器件和震动摩擦焊接机相连，以对所述震动摩擦焊接机的震动位移偏移量进行检测而生成电信号，并将所述电信号反馈至所述可编程逻辑器件中，所述可编程逻辑器件包括存储器和处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-7任一项的自动寻频方法。

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