CN111456958B

CN111456958B - 一种风机转速控制方法及计算机可读存储介质

Info

Publication number: CN111456958B
Application number: CN202010058039.4A
Authority: CN
Inventors: 俞浩
Original assignee: Dreame Technology Shanghai Co Ltd
Current assignee: Dreame Technology Shanghai Co Ltd
Priority date: 2020-01-19
Filing date: 2020-01-19
Publication date: 2022-08-16
Anticipated expiration: 2040-01-19
Also published as: CN111456958A

Abstract

本发明提供一种风机转速控制方法，包括：按照第一设定周期采用预设的随机数生成规则以生成当前周期的随机数；计算得到所述当前周期的随机数与当前时刻风机转速对应的上一周期的随机数之间的差值，如果差值达到预设差值阈值，生成动态随机数，结合预设增减幅度对动态随机数执行累加/累减操作以不断调整动态随机数的取值。本发明能够使风速的变化规律更符合自然规律以实现更贴近自然风的吹风体验，又能够避免因风速急剧变化带来的不舒适感受和风机的额外损伤。

Description

一种风机转速控制方法及计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及风机控制领域，具体而言涉及一种风机转速控制方法及计算机可读存储介质。

背景技术

模拟自然风是传统风扇智能化的表现，力求用人造风模拟出自然风的效果，给人更舒适自然的吹风体验。

在现有技术中，模拟自然风主要有为人为拟定一段随机数据循环执行。上述方法均存在有局限性，该方法只能实现短期内的随机变化，并不是真正的自然风概念。目前亟需一种更加贴近自然风的风机转速控制方法，以实现真正的智能化风扇体验。

发明内容

本发明目的在于提供一种风机转速控制方法，通过定期生成随机数，结合随机数和当前档位对风机转速进行控制，较之现有技术，既可以使风速的变化规律更符合自然规律以实现更贴近自然风的吹风体验，又能够避免因风速急剧变化带来的不舒适感受和风机的额外损伤。

为达成上述目的，结合图1，本发明提出一种风机转速控制方法，所述控制方法包括以下步骤：

S1，按照第一设定周期在预设范围内获取一组数据作为当前时刻的随机数范围，其中，获取方式为按预设方式获取或随机获取；

S2，在所述当前时刻的随机数范围获取一个数值作为当前周期的随机数，其中，获取方式为按预设方式获取或随机获取；

S3，根据所述当前周期的随机数控制所述风机。

进一步的实施例中，所述第一设定周期为1s。

进一步的实施例中，步骤S1中，所述在预设范围内获取一组数据作为当前时刻的随机数范围是指，所述一组数据为区域范围的数值或多个数值的集合。

进一步的实施例中，步骤S3中，所述根据所述当前周期的随机数控制所述风机的过程包括以下步骤：

对比所述当前周期的随机数与上一周期的随机数：

若两者之间的差值小于预设差值阈值，则根据第一预设控制流程调整所述风机的转速；

若两者之间的差值大于等于预设差值阈值，则根据第二预设控制流程调整所述风机的转速。

进一步的实施例中，所述第一预设控制流程包括以下步骤：

结合当前档位和当前周期的随机数以计算得到下一时刻的目标转速值，将目标转速值发送至PID控制器，PID控制器按照预设控制流程将风机转速调节为目标转速值。

进一步的实施例中，步骤S4中，所述结合当前档位和当前周期的随机数以计算得到下一时刻的目标转速值是指：

采用m个档位值将风机转速最大变化范围分为m个范围段；

将当前周期的随机数叠加在当前档位对应的档位值上，计算得到下一时刻的目标转速值；

所述m为大于等于1的正整数。

进一步的实施例中，所述第二预设控制流程包括以下步骤：

生成动态随机数，动态随机数的初始值为上一周期的随机数，按照第二设定周期，结合预设增减幅度对动态随机数执行累加/累减操作以不断调整动态随机数的取值，直至动态随机数的取值与所述当前周期的随机数之间的差值小于等于预设增减幅度，通过再次累加/累减操作将动态随机数调整为当前周期的随机数，完成对动态随机数的调整过程；

其中，在动态随机数的调整过程中，结合当前档位和每一次调整后的动态随机数以计算得到下一时刻的目标转速值，将目标转速值发送至PID控制器，PID控制器按照预设控制流程将风机转速调节为目标转速值。

进一步的实施例中，所述预设增减幅度为一固定值。

进一步的实施例中，所述预设增减幅度为200。

本发明还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机可读指令，可以使至少一个处理器执行上述的方法。

以上本发明的技术方案，与现有相比，其显著的有益效果在于：

(1)通过定期生成随机数，结合随机数和当前档位对风机转速进行控制，较之现有技术，使风速的变化规律更符合自然规律以实现更贴近自然风的吹风体验。

(2)采用双随机数生成方法以尽可能生成合理取值范围和变化规律的随机数。

(3)当新产生的随机数与上一周期的随机数差值过大时，采用平滑过渡方式进行修正，避免因风速急剧变化带来的不舒适感受和风机的额外损伤。

(4)转速调整频率固定，有利于减少对风机对损伤。

(5)拥有多级档位(如10级)，使用户可以根据实际需求自行选择合适的风速波动范围。

应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的发明主题的一部分。

结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本发明教导的具体实施方式的实践中得知。

附图说明

附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例，其中：

图1是本发明的风机转速控制方法的流程图。

图2是本发明的风机转速随时间变化的曲线示意图。

具体实施方式

为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。

在本公开中参照附图来描述本发明的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定义在包括本发明的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本发明所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本发明公开的一些方面可以单独使用，或者与本发明公开的其他方面的任何适当组合来使用。

结合图1，本发明提出一种风机转速控制方法，所述控制方法包括以下步骤：

S1，按照第一设定周期在预设范围内获取一组数据作为当前时刻的随机数范围，其中，获取方式为按预设方式获取或随机获取。

S2，在所述当前时刻的随机数范围获取一个数值作为当前周期的随机数，其中，获取方式为按预设方式获取或随机获取。

S3，根据所述当前周期的随机数控制所述风机。

为了最大限度的模拟自然风的变化规律，本发明提出了双随机数生成方法。

假设某一风机的转速控制使用PID调节，使风机转速以小于最大转速变化率平滑的跟随目标速度(下一次的输出转速)。其中最大转速变化率为300rpm/s(600)，转速范围为2000rpm-5600rpm。

在风机转速控制过程中，第一步为按照固定频率使用随机发生器产生随机范围内的随机数，假设生成频率为1次/s，其中随机范围使用随机发生器产生-300rpm到300rpm的随机数(即最大随机数取值范围为-300rpm到300rpm)，那么在步骤S1中最终输出的当前时刻的随机数范围和步骤S2中最终输出的当前周期的随机数也必然囊括在-300rpm到300rpm之间。如先在(-300,300)内产生一个随机范围(-100,100)，然后在(-100,100)中产生一个随机值45等等。通过两次随机取值，在增强随机选择性的基础上，控制随机数的变化幅度，使随机数的变化规律更符合自然规律，除了使风扇最终生成的风具备自然风的随机规律之外，还能够控制其变化幅度，避免过多的较强幅度的风速突变带来的不舒适感和对风机的额外损耗。

在生成随机数之后进入正式的风机转速调控过程。

具体的，首先判断生成的当前周期的随机数与上一周期的随机数的差值是否过大，如果差值过大，说明前后两周期的风机转速的变化幅度也将会很大，如果在短期内进行调节，很容易损伤风机，同时由于风速也会急剧变化，容易造成用户的不舒适体验。为此，本发明提出以下方案：

步骤S3中，所述根据所述当前周期的随机数控制所述风机的过程包括以下步骤：

对比所述当前周期的随机数与上一周期的随机数：

(1)若两者之间的差值小于预设差值阈值，则根据第一预设控制流程调整所述风机的转速。

(2)若两者之间的差值大于等于预设差值阈值，则根据第二预设控制流程调整所述风机的转速。

一、第一预设控制流程

所述第一预设控制流程包括以下步骤：

二、第二预设控制流程

所述第二预设控制流程包括以下步骤：

生成动态随机数，动态随机数的初始值为上一周期的随机数，按照第二设定周期，结合预设增减幅度对动态随机数执行累加/累减操作以不断调整动态随机数的取值，直至动态随机数的取值与所述当前周期的随机数之间的差值小于等于预设增减幅度，通过再次累加/累减操作将动态随机数调整为当前周期的随机数，完成对动态随机数的调整过程。

应当理解，在本发明中，从用户体验考虑，我们的目标是在较为稳定的风速变化范围内尽可能地给用户带来自然风的体验。为此，本发明做了以下两个设计：

第一、设置多级档位，使用户可以根据实际需求自行选择合适的风速波动范围。

第二、当前周期的随机数与上一周期的随机数的差值过大时，采用平滑过渡方式进行修正，避免因风速急剧变化带来的不舒适感受和风机的额外损伤。

下面结合具体例子对前述两个设计分别进行阐述。

关于档位设置，所述结合当前档位和当前周期的随机数以计算得到下一时刻的目标转速值是指：

采用m个档位值将风机转速最大变化范围分为m个范围段。

将当前周期的随机数叠加在当前档位对应的档位值上，计算得到下一时刻的目标转速值。所述m为大于等于1的正整数。

即，即使是同一个随机值，档位不同，最终的风机转速值也不相同。当档位发生变化时，可调取当前时刻对应的随机值，以调整实际风机转速。

例如，使用多个档位把风机转速最大变化范围平均分为几个段，假设档位数为10，风机转速范围为2000rpm-5600rpm，拆分后1档为2000rpm，2挡位2400rpm，后面依次递增等等。

在一些例子中，为了增加前后两个周期内的风速变化幅度，可以适当增大随机数的最大取值范围，以获取较为明显的自然风变化体验。在此种情形下，当选择较大档位时，如果生成的随机数也较大，叠加后得到的目标风机转速有可能超出其所对应的最大转速范围，可将超出的部分截掉，以风机的最大转速作为最终转速取值，风速可控的同时确保风机安全运转。

关于采用平滑过渡方式进行修正，如图1所示，当当前周期的随机数与上一周期的随机数的差值小于预设差值阈值(如300)时，可以直接将当前周期的随机数叠加在当前档位上，直接输出最终的目标转速。而如果当前周期的随机数与上一周期的随机数的差值超出三百，则需要进一步判断两个随机数的大小，以选择累加或累减操作。

(1)当前周期的随机数大于上一周期随机数，例如，上一周期随机数为-260，而当前周期随机数为240，两者相差500，则生成动态随机数，动态随机数的初始取值为-260，以预设增减幅度(如200)进行累加操作，同时将动态随机数的取值叠加在当前档位上，输出过渡转速：

①第一次调整，将动态随机数调整为-60，-60叠加当前档位输出第一个过渡转速。

②第二次调整，将动态随机数调整为140，140叠加当前档位输出第二个过渡转速。

③第三次调整，由于此时动态随机数与当前周期随机数的差值为100，小于预设增减幅度，因此直接将动态随机数调整为240，240叠加当前档位输出最终目标转速。

(2)当前周期的随机数小于上一周期随机数，过程类似前述调整过程，只是将累加操作更换为累减操作，在此不再赘述。

在前述修正过程中，预设差值阈值与电机噪音直接相关，可根据用户实际需求进行动态设置。同样的，预设增减幅度和调整周期(第二设定周期)也并非固定不变，可以根据实际情况做动态调整，以在调整曲线平滑性和调整时间之间做取舍。

结合图2，采用本发明所提及的风机转速控制方法，既可以使风速的变化规律更符合自然规律以实现更贴近自然风的吹风体验，又能够避免因风速急剧变化带来的不舒适感受和风机的额外损伤。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims

1.一种风机转速控制方法，其特征在于，所述风机转速控制方法包括：

S3，根据所述当前周期的随机数控制所述风机；

对比所述当前周期的随机数与上一周期的随机数：

若两者之间的差值大于等于预设差值阈值，则根据第二预设控制流程调整所述风机的转速；

所述第二预设控制流程包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的风机转速控制方法，其特征在于，所述第一设定周期为1s。

3.根据权利要求1所述的风机转速控制方法，其特征在于，步骤S1中，所述在预设范围内获取一组数据作为当前时刻的随机数范围是指，所述一组数据为区域范围的数值或多个数值的集合。

4.根据权利要求1所述的风机转速控制方法，其特征在于，所述第一预设控制流程包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的风机转速控制方法，其特征在于，步骤S4中，所述结合当前档位和当前周期的随机数以计算得到下一时刻的目标转速值是指：

采用m个档位值将风机转速最大变化范围分为m个范围段；

所述m为大于等于1的正整数。

6.根据权利要求1所述的风机转速控制方法，其特征在于，所述预设增减幅度为一固定值。

7.根据权利要求6所述的风机转速控制方法，其特征在于，所述预设增减幅度为200。

8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有计算机可读指令，可以使至少一个处理器执行如权利要求1-7中任一项所述的方法。