CN110086403A - 一种马达驱动信号设置方法、电子设备及存储介质 - Google Patents

一种马达驱动信号设置方法、电子设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种马达驱动信号设置方法，驱动信号包括用于对马达加速的加速驱动信号和减速驱动信号，方法包括：获取加速驱动信号的加速总时长和加速时段的数量；根据加速总时长和加速时段的数量获取满足预设条件的多个加速驱动信号参数，每个加速驱动信号参数包括各加速时段的时长和每一加速时段所对应的加速驱动信号幅值；将每个加速驱动信号参数输入运算模型中获取每个加速驱动信号参数下的马达振动量；将马达振动量最大的一个加速驱动信号参数作为马达加速驱动信号的参数。本发明还提供一种电子设备及存储介质。本发明的马达驱动信号的设置中，需要搜索计算的马达参数较少，计算效率高，准确度高。

Description

一种马达驱动信号设置方法、电子设备及存储介质
【技术领域】
本发明涉及信号处理领域，尤其涉及一种马达驱动信号设置方法、电子设备及存储介质。
【背景技术】
现代生活中，人们对于触感体验的要求越来越高。对于日常生活中频繁接触的电子设备，如手机、平板电脑、游戏手柄等，人们往往期望触控操作伴随精确细致的触觉反馈，甚至达到与实际场景物体接触相同的触觉感受。线性谐振激励器(LRA，马达)是一种可以产生振动效果的设备，通过设计特定的驱动电压信号，就可以产生特定的触觉振动输出效果。
现有的驱动信号的设计大多是基于马达的物理模型进行设计，涉及多种马达参数及复杂模型的推导，计算复杂，效率较低，且准确度不高。
因此，有必要提供一种计算效率高、准确度高的驱动信号的设置方法。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种马达驱动信号设置方法、电子设备及存储介质，以实现计算效率高且准确度高的驱动信号设置方法。
本发明的技术方案如下：一种马达驱动信号设置方法，所述驱动信号包括用于对所述马达加速的加速驱动信号，所述方法包括：
获取所述加速驱动信号的加速总时长和加速时段的数量；
根据所述加速总时长和所述加速时段的数量获取满足第一预设条件的多个加速驱动信号参数，每个所述加速驱动信号参数包括各所述加速时段的时长和每一所述加速时段所对应的加速驱动信号幅值；
将每个所述加速驱动信号参数输入运算模型中获取每个所述加速驱动信号参数下的马达振动量；
将所述马达振动量最大的一个加速驱动信号参数设置为所述马达加速驱动信号的参数。
优选的，所述运算模型为根据所述马达振动量与所述驱动信号的对应关系所建立的模型。
优选的，所述运算模型为
其中，y(n)表示马达振动量，x(n-i)表示马达驱动信号，hp表示P阶核函数，Mp表示p阶核函数对应的总采样点数，i表示核函数h的取样点坐标。
优选的，所述加速驱动信号幅值为电压值。
优选的，所述第一预设条件为每个所述加速驱动信号信号参数中各所述加速时段的时长总和小于或者等于所述加速总时长。
优选的，每个所述加速驱动信号参数中相邻两个加速时段的加速驱动信号幅值互为相反数。
优选的，所述驱动信号还包括用于对所述马达减速的减速驱动信号，所述驱动信号由所述加速驱动信号和所述减速驱动信号按照时间顺序依次组合而成，所述将所述马达振动量最大的一个加速驱动信号参数设置为所述马达加速驱动信号的参数之后，所述方法还包括：
获取所述减速驱动信号的减速总时长和减速时段的数量；
根据所述加速驱动信号、所述运算模型、所述减速总时长和所述减速时段数量依次获取每个所述减速时段所对应的减速驱动信号参数，所述减速驱动信号参数包括所述减速时段的时长和所述减速时段所对应的减速驱动信号幅值；
将每个所述减速时段所对应的减速驱动信号参数设置为所述减速驱动信号各个减速时段的参数；
其中，获取某个所述减速时段所对应的减速驱动信号参数具体包括:
根据所述减速总时长和所述减速时段的数量获取满足第二预设条件的某个减速时段的多个减速驱动信号参数；
将获取到的每个减速驱动信号参数拼接于前端驱动信号参数之后形成多组信号参数组合，所述前端驱动信号参数包括所述加速驱动信号的参数或者拼接于所述加速驱动信号的参数之后的另外一个或者多个减速时段所对应的减速驱动信号参数；其中，当某个减速时段是第一个减速时段时，所述前端驱动信号参数包括所述加速驱动信号的参数；当某个减速时段不是第一个减速时段，所述前端驱动信号参数包括所述加速驱动信号的参数和拼接在所述加速驱动信号的参数之后的另外一个或者多个减速时段所对应的减速驱动信号参数；
将每个所述信号参数组合依次输入所述运算模型获得每组所述信号参数组合下的马达振动量；
将所述马达振动量最小的一组信号参数组合所对应的减速驱动信号参数作为某个减速时段所对应的减速驱动信号参数。
优选的，所述减速驱动信号幅值为电压值。
优选的，所述第二预设条件为各所述减速时段的总和小于或者等于所述减速总时长。
优选的，相邻两个减速时段的减速驱动信号幅值互为相反数。
优选的，所述将每个所述减速时段所对应的减速驱动信号参数设置为所述减速驱动信号各个减速时段的参数之后，所述方法还包括：
根据所述加速参数和各减速时段所对应的减速驱动信号参数生成所述马达驱动信号；
将所述马达驱动信号进行滤波处理以得到平滑的驱动信号。
优选的，所述将所述马达驱动信号进行滤波处理以得到平滑的驱动信号之后，所述方法还包括：
将经过滤波处理的所述驱动信号输入外部设备，所述外部设备包括马达。
本发明还提供一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机可读程序，所述计算机可读程序被配置成由处理器执行，所述计算机可读程序被处理器执行时实现上述的方法。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的方法。
本发明的有益效果在于：通过根据设定的加速驱动信号的加速总时长获取满足预设条件的多个加速驱动信号参数，每个加速驱动信号参数包括各加速时段的时长和每一加速时段所对应的加速驱动信号幅值，通过运算模型计算出每个加速驱动信号参数下的马达振动量，将马达振动量最大的一个加速驱动信号参数作为马达加速驱动信号的参数，根据加速驱动信号参数搜索出减速驱动信号的参数，使马达振动量在短时间内降低最小，需要搜索计算的马达参数较少，计算效率高，准确度高。
【附图说明】
图1为本发明第一实施例提供的马达驱动信号设置方法的流程图；
图2为本发明的实施例提供的加速驱动信号的示意图；
图3为本发明实施例提供的建立运算模型的硬件连接示意图；
图4为本发明第二实施例提供的马达驱动信号设置方法的流程图；
图5为本发明实施例提供的减速驱动信号的示意图；
图6为根据本发明实施例提供的马达驱动信号设置方法得到的一个电压信号曲线图；
图7为图6所示马达驱动信号对应的振动量曲线图；
图8为本发明实施例提供的电子设备的示意图。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明第一实施例提供的马达驱动信号设置方法，其中，驱动信号包括用于对马达加速的加速驱动信号，马达为线性马达，方法包括：
步骤S101：获取所述加速驱动信号的加速总时长和加速时段的数量。
如图2所示，加速驱动信号为方波，以加速时段的数量为2为例，获取用户设置的加速总时长为T，加速段数为两段，每段的加速时长为T1和T2。
步骤S102：根据所述加速总时长和所述加速时段的数量获取满足第一预设条件的多个加速驱动信号参数，每个所述加速驱动信号参数包括各所述加速时段的时长和每一所述加速时段所对应的加速驱动信号幅值。
其中，第一预设条件为各加速时段的总和小于或者等于加速总时长，即，T1+T2≤T。在一种实施方式中，每个加速驱动信号参数中相邻两个加速时段的电信号值互为相反数。加速驱动信号幅值为电压值，加速段的电压为满程电压，T1时段和T2时段对应的电压分别为V1和V2。本实施例中，可以将电压归一化，加速驱动信号参数中的V1和V2分别为1和-1。即每个加速驱动信号参数中的V1和V2为固定值，每个加速驱动信号参数中的变量只有T1和T2。在满足T1+T2≤T的条件下，组合T1和T2得到多个加速驱动信号参数。
在一种实施方式中，也可以根据加速总时长设定每个加速时段的时长范围，得到多个加速驱动信号参数。如表1所示，以三个加速时段为例，设置加速总时长为0.9Tn，设置三个加速时段T1、T2、T3的时长范围，设置搜索间隔为0.02Tn，按照搜索间隔依次对三个时长范围内的各个数值进行组合，每种组合为一个加速驱动信号参数。
表1
步骤S103：将每个所述加速驱动信号参数输入运算模型中获取每个所述加速驱动信号参数下的马达振动量。
其中，运算模型是预先建立的模型，为根据马达振动量与驱动信号的对应关系所建立的模型。在一种实施方式中，如图3所示，计算机1与采集卡2电连接，计算机通过功率放大器3将预设扫频信号发送到工装5以激励线性马达4振动，预设扫频信号的电压x(n)满足
其中，A为幅度，ω1和ω2分别表示预设信号的起始角频率和终止角频率，T为信号时长，N为电压的总采样点数。将满足η＝…,-1,0,1,2,…的x(n)作为电压的采样点。加速度计6与工装5电连接，加速度计6采集采样点对应的工装5的加速度值，信号放大器7将采集的电压进行放大，采集卡2将采集的电压值和对应的加速度值发送到计算机1，计算机1根据采样点的电压和对应的加速度值即可得出运算模型。
运算模型可以为核函数模型或者二阶模型，在一种实施方式中，运算模型为核函数模型，具体为：
其中，y(n)表示马达振动量，x(n-i)表示马达驱动信号，hp表示P阶核函数，Mp表示p阶核函数对应的总采样点数，i表示核函数的取样点坐标。
将每个加速驱动信号参数输入运算模型中分别进行计算，每个加速驱动信号参数计算出对应的一个马达振动量。
步骤S104：将所述马达振动量最大的一个加速驱动信号参数设置为所述马达加速驱动信号的参数。
例如，马达振动量最大的一个加速驱动信号参数中的T1、T2、T3分别为0.1Tn、0.2Tn和0.3Tn，则对应的每个加速时段的电压值分别为1、-1和1，从而可以根据加速参数作出加速驱动信号。
上述实施例中，通过设定加速驱动信号的加速总时长和加速时段的数量，设置多个加速驱动信号参数，每个加速驱动信号参数包括各加速时段的时长和每一加速时段所对应的加速驱动信号幅值，根据运算模型和各加速驱动信号参数对应的马达振动量，即可得出满足最大马达振动量的加速时段参数，用较少的参数即可准确的得出加速时段参数，计算效率高，且计算结果准确。
如图4所示，本发明第二实施例提供的马达驱动信号设置方法，驱动信号还包括用于对马达减速的减速驱动信号，驱动信号由加速驱动信号和减速驱动信号按照时间顺序依次组合而成，本实施例与第一实施例的区别在于，将马达振动量最大的一个加速驱动信号参数设置为马达加速驱动信号的参数之后，该方法还包括：
步骤S201：获取所述减速驱动信号的减速总时长和减速时段的数量。
如图5所示，减速信号为方波，以减速时段的数量为2为例，获取用户设置的减速总时长为BT，每段的减速时长为BT1和BT2。
步骤S202：根据所述加速驱动信号、所述运算模型、所述减速总时长和所述减速时段数量依次获取每个所述减速时段所对应的减速驱动信号参数，所述减速驱动信号参数包括所述减速时段的时长和所述减速时段所对应的减速驱动信号幅值。
在一种实施方式中，根据减速时段总时长设定每个减速时段的时长和电压范围，得到多个减速驱动信号参数。如表2所示，以三个减速时段为例，设置每个减速时段的时长范围、电压幅值范围和对应的搜索间隔，得到每个减速时段的多个减速驱动信号参数。
表2
其中，获取某个所述减速时段所对应的减速驱动信号参数具体包括:
根据所述减速总时长和所述减速时段的数量获取满足第二预设条件的某个减速时段的多个减速驱动信号参数；其中，每个减速驱动信号包括第二预设条件为各减速时段的总和小于或者等于减速总时长，即，BT1+BT2≤BT。减速驱动信号幅值为电压值，相邻两个减速时段的减速驱动信号幅值互为相反数，BT1时段和BT2时段对应的电压分别为BV1和BV2。
将获取到的每个减速驱动信号参数拼接于前端驱动信号参数之后形成多组信号参数组合，所述前端驱动信号参数包括所述加速驱动信号的参数或者拼接于所述加速驱动信号的参数之后的另外一个或者多个减速时段所对应的减速驱动信号参数；其中，当某个减速时段是第一个减速时段时，所述前端驱动信号参数包括所述加速驱动信号的参数；当某个减速时段不是第一个减速时段，所述前端驱动信号参数包括所述加速驱动信号的参数和拼接在所述加速驱动信号的参数之后的另外一个或者多个减速时段所对应的减速驱动信号参数；将每个所述信号参数组合依次输入所述运算模型获得每组所述信号参数组合下的马达振动量；将所述马达振动量最小的一组信号参数组合所对应的减速驱动信号参数作为某个减速时段所对应的减速驱动信号参数。
以两个减速时段为例，第一个减速时段的减速驱动信号参数包括电压BV1和时长BT1，每组电压BV1和时长BT1的组合为第一个减速时段的一个减速驱动信号参数，先将第一个的减速时段的每个减速驱动信号参数与加速驱动信号的参数拼接，形成包括加速驱动信号参数和第一个减速时段的减速驱动信号参数组成的多个信号参数组合，每个组合代入运算模型中计算出对应的马达振动量，将马达振动量最小的一组BV1、BT1作为第一个减速时段的减速驱动信号的参数。第二个减速时段的减速驱动信号参数包括电压BV2和时长BT2，将每个第二个减速时段的减速驱动信号参数与第一个减速时段的减速驱动信号的参数、加速驱动信号的参数拼接，形成包括加速驱动信号参数、第一个减速时段的减速驱动信号的参数、第二个减速时段的减速驱动信号参数的多个信号参数组合，每个信号参数组合代入运算模型中计算出与每组BV2、BT2对应的马达振动量。将马达振动量最小的一组BV2、BT2作为第一个减速时段的减速驱动信号的参数。
步骤S203：将每个所述减速时段所对应的减速驱动信号参数设置为所述减速驱动信号各个减速时段的参数。
上述实施例中，将每个减速时段与前端驱动信号参数组合，代入运算模型中，将马达振动量最小的一组信号参数组合所对应的减速驱动信号参数作为某个减速时段所对应的减速驱动信号参数，从而依次计算出每个减速时段的减速驱动信号参数，根据减速驱动信号参数生成的减速驱动信号即可实现马达的快速减速，计算参数少，准确度高。
在另一实施例中，将每个减速时段所对应的减速驱动信号参数设置为减速驱动信号各个减速时段的参数之后，方法还包括：根据加速参数和各减速时段所对应的减速驱动信号参数生成马达驱动信号；马达驱动信号为方波，将马达驱动信号进行滤波处理，再将马达驱动信号的幅值进行归一化操作以实现幅值缩放，从而得到平滑的驱动信号。将经过滤波处理和归一化处理的驱动信号输入外部设备，外部设备包括马达，外部设备接收驱动信号并驱动马达振动。例如，实际应用的电压为9V，则将幅值乘以9，再激励马达。
如图6所示，为根据本发明实施例提供的马达驱动信号设置方法得到的加速参数和减速参数生成的电压信号，图7为对应的振动量曲线图，可以看出，采用本发明实施例提供的马达驱动信号具有明显的加速和刹车效果。
如图8所示，本发明还提供一种电子设备，包括处理器11和存储器12，存储器12中存储有计算机可读程序，计算机可读程序被配置成由处理器11执行，计算机可读程序被处理器执行时实现上述的方法。
本实施例中的电子设备与前述实施例中的方法是基于同一发明构思下的两个方面，在前面已经对方法实施过程作了详细的描述，所以本领域技术人员可根据前述描述清楚地了解本实施例中的电子设备的实施过程，为了说明书的简洁，在此就不再赘述。
通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。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可以以软件产品的形式体现出来。本发明还涉及一种计算机可读存储介质，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行上述的方法。
本发明实施例提供的马达驱动信号设置方法、电子设备及存储介质，通过根据设定的加速驱动信号的加速总时长获取满足预设条件的多个加速驱动信号参数，每个加速驱动信号参数包括各加速时段的时长和每一加速时段所对应的加速驱动信号幅值，通过运算模型计算出每个加速驱动信号参数下的马达振动量，将马达振动量最大的一个加速驱动信号参数作为马达加速驱动信号的参数，需要搜索计算的马达参数较少，计算效率高，准确度高。
以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种马达驱动信号设置方法，其特征在于，所述驱动信号包括用于对所述马达加速的加速驱动信号，所述方法包括：
获取所述加速驱动信号的加速总时长和加速时段的数量；
根据所述加速总时长和所述加速时段的数量获取满足第一预设条件的多个加速驱动信号参数，每个所述加速驱动信号参数包括各所述加速时段的时长和每一所述加速时段所对应的加速驱动信号幅值；
将每个所述加速驱动信号参数输入运算模型中获取每个所述加速驱动信号参数下的马达振动量；
将所述马达振动量最大的一个加速驱动信号参数设置为所述马达加速驱动信号的参数。
2.根据权利要求1所述的马达驱动信号设置方法，其特征在于，所述运算模型为根据所述马达振动量与所述驱动信号的对应关系所建立的模型。
3.根据权利要求2所述的马达驱动信号设置方法，其特征在于，所述运算模型为
其中，y(n)表示马达振动量，x(n-i)表示马达驱动信号，hp表示P阶核函数，Mp表示p阶核函数对应的总采样点数，i表示核函数h的取样点坐标。
4.根据权利要求1所述的马达驱动信号设置方法，其特征在于，所述加速驱动信号幅值为电压值。
5.根据权利要求1所述的马达驱动信号设置方法，其特征在于，所述第一预设条件为每个所述加速驱动信号信号参数中各所述加速时段的时长总和小于或者等于所述加速总时长。
6.根据权利要求1所述的马达驱动信号设置方法，其特征在于，每个所述加速驱动信号参数中相邻两个加速驱动信号幅值互为相反数。
7.根据权利要求1所述的马达驱动信号设置方法，其特征在于，所述驱动信号还包括用于对所述马达减速的减速驱动信号，所述驱动信号由所述加速驱动信号和所述减速驱动信号按照时间顺序依次组合而成，所述将所述马达振动量最大的一个加速驱动信号参数设置为所述马达加速驱动信号的参数之后，所述方法还包括：
获取所述减速驱动信号的减速总时长和减速时段的数量；
根据所述加速驱动信号、所述运算模型、所述减速总时长和所述减速时段数量依次获取每个所述减速时段所对应的减速驱动信号参数，所述减速驱动信号参数包括所述减速时段的时长和所述减速时段所对应的减速驱动信号幅值；
将每个所述减速时段所对应的减速驱动信号参数设置为所述减速驱动信号各个减速时段的参数；
其中，获取某个所述减速时段所对应的减速驱动信号参数具体包括:
根据所述减速总时长和所述减速时段的数量获取满足第二预设条件的某个减速时段的多个减速驱动信号参数；
将获取到的每个减速驱动信号参数拼接于前端驱动信号参数之后形成多组信号参数组合，所述前端驱动信号参数包括所述加速驱动信号的参数或者拼接于所述加速驱动信号的参数之后的另外一个或者多个减速时段所对应的减速驱动信号参数；其中，当某个减速时段是第一个减速时段时，所述前端驱动信号参数包括所述加速驱动信号的参数；当某个减速时段不是第一个减速时段，所述前端驱动信号参数包括所述加速驱动信号的参数和拼接在所述加速驱动信号的参数之后的另外一个或者多个减速时段所对应的减速驱动信号参数；
将每个所述信号参数组合依次输入所述运算模型获得每组所述信号参数组合下的马达振动量；
将所述马达振动量最小的一组信号参数组合所对应的减速驱动信号参数作为某个减速时段所对应的减速驱动信号参数。
8.根据权利要求7所述的马达驱动信号设置方法，其特征在于，所述减速驱动信号幅值为电压值。
9.根据权利要求7所述的马达驱动信号设置方法，其特征在于，所述第二预设条件为各所述减速时段的总和小于或者等于所述减速总时长。
10.根据权利要求7所述的马达驱动信号设置方法，其特征在于，相邻两个减速时段的减速驱动信号幅值互为相反数。
11.根据权利要求7所述的马达驱动信号设置方法，其特征在于，所述将每个所述减速时段所对应的减速驱动信号参数设置为所述减速驱动信号各个减速时段的参数之后，所述方法还包括：
根据所述加速参数和各减速时段所对应的减速驱动信号参数生成所述马达驱动信号；
将所述马达驱动信号进行滤波处理以得到平滑的驱动信号。
12.根据权利要求11所述的马达驱动信号设置方法，其特征在于，所述将所述马达驱动信号进行滤波处理以得到平滑的驱动信号之后，所述方法还包括：
将经过滤波处理的所述驱动信号输入外部设备，所述外部设备包括马达。
13.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机可读程序，所述计算机可读程序被配置成由处理器执行，所述计算机可读程序被处理器执行时实现如权利要求1-12任意一项所述的方法。
14.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-12任意一项所述的方法。
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