CN116600192B - 基于非线性补偿的驱动控制的方法、致动结构及存储介质 - Google Patents
基于非线性补偿的驱动控制的方法、致动结构及存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116600192B CN116600192B CN202310537390.5A CN202310537390A CN116600192B CN 116600192 B CN116600192 B CN 116600192B CN 202310537390 A CN202310537390 A CN 202310537390A CN 116600192 B CN116600192 B CN 116600192B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sma wire
- digital quantity
- predicted
- fitting
- digital
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 103
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 65
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 17
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 9
- 101000617738 Homo sapiens Survival motor neuron protein Proteins 0.000 description 32
- 102100021947 Survival motor neuron protein Human genes 0.000 description 32
- 208000032225 Proximal spinal muscular atrophy type 1 Diseases 0.000 description 16
- 208000026481 Werdnig-Hoffmann disease Diseases 0.000 description 16
- 208000032471 type 1 spinal muscular atrophy Diseases 0.000 description 16
- 208000033522 Proximal spinal muscular atrophy type 2 Diseases 0.000 description 7
- 201000006913 intermediate spinal muscular atrophy Diseases 0.000 description 7
- 208000032521 type II spinal muscular atrophy Diseases 0.000 description 7
- 229910001285 shape-memory alloy Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 description 4
- 101100288434 Arabidopsis thaliana LACS2 gene Proteins 0.000 description 3
- 208000033550 Proximal spinal muscular atrophy type 4 Diseases 0.000 description 3
- 101100294206 Schizosaccharomyces pombe (strain 972 / ATCC 24843) fta4 gene Proteins 0.000 description 3
- 201000006960 adult spinal muscular atrophy Diseases 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 208000005606 type IV spinal muscular atrophy Diseases 0.000 description 3
- 101100351804 Schizosaccharomyces pombe (strain 972 / ATCC 24843) pfl8 gene Proteins 0.000 description 2
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 2
- 101100257134 Caenorhabditis elegans sma-4 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100335475 Schizosaccharomyces pombe (strain 972 / ATCC 24843) fta6 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100327450 Schizosaccharomyces pombe (strain 972 / ATCC 24843) fta7 gene Proteins 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/60—Control of cameras or camera modules
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/60—Control of cameras or camera modules
- H04N23/67—Focus control based on electronic image sensor signals
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/60—Control of cameras or camera modules
- H04N23/68—Control of cameras or camera modules for stable pick-up of the scene, e.g. compensating for camera body vibrations
- H04N23/682—Vibration or motion blur correction
- H04N23/685—Vibration or motion blur correction performed by mechanical compensation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于非线性补偿的驱动控制的方法、致动结构及存储介质，涉及摄像技术领域。方法包括获取当前检测周期测量得到的第一SMA线的第一目标数字量，第一目标数字量用于表征第一SMA线两端电压的数字量；将第一目标数字量输入到预设的数字量修正公式，得到当前检测周期的第一SMA线的预测数字量；数字量修正公式用于表征实际测量的数字量的n阶多项式与修正后的预测数字量之间的关系；根据预设的位移拟合多项式，计算第一SMA线在当前检测周期的预测数字量与上一检测周期的预测数字量的差值对应的预测位移变化量；根据预测位移变化量，调整当前检测周期提供给第一SMA线的驱动信号。本申请实施例能可以提升位移控制的精度。
Description
技术领域
本发明涉及摄像技术领域，特别是涉及一种基于非线性补偿的驱动控制的方法、致动结构及存储介质。
背景技术
SMA(shape memory alloys，形状记忆合金)材料由于其加热收缩的特性，具有收缩力大、体积小且耐用等优点，已渐渐应用为致动器的驱动件，例如智能电子设备中摄像头的对焦和/或防抖装置中。在电子设备中通过处理器改变SMA线的驱动信号使其发生不同程度的应变收缩拉动活动件移动、使活动件带动镜头等元器件运动，最终实现镜头的移动，实现摄像头的对焦、防抖或其他运动。而SMA线驱动控制闭环的方法往往需要计算出SMA线的位移偏差，以根据位移偏差控制SMA线的伸缩量。然而，相关技术中，SMA线的位移偏差往往计算复杂，从而导致响应滞后，SMA线的控制精度不高。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，提出一种基于非线性补偿的驱动控制的方法、致动结构及存储介质，可以提升位移控制的精度。
第一方面，本申请提供一种基于非线性补偿的驱动控制的方法，所述方法包括：
获取当前检测周期测量得到的第一SMA线的第一目标数字量，所述第一目标数字量用于表征第一SMA线两端电压的数字量；
将所述第一目标数字量输入到预设的数字量修正公式，得到当前检测周期的第一SMA线的预测数字量；其中，所述数字量修正公式用于表征实际测量的数字量的n阶多项式与修正后的预测数字量之间的关系；所述n为大于或等于1的奇数；
根据预设的位移拟合多项式，计算控制同一活动件的第一SMA线的第一拟合数字量差对应的预测位移变化量；所述第一拟合数字量差为同一所述第一SMA线在当前检测周期的预测数字量与上一检测周期的预测数字量的差值；
根据所述预测位移变化量，调整当前检测周期提供给所述第一SMA线的驱动信号。
第二方面，本申请还提供一种致动结构，包括：
电压供应器件，所述电压供应器件用于提供供应电压；
第一SMA线，所述第一SMA线的一端与所述电压供应器件的输出端电气连接；
活动件，所述第一SMA线的另一端与所述活动件连接，以通过所述第一SMA线驱动所述活动件移动；
控制模块，所述控制模块用于执行如第一方面任一所述的方法。
第三方面，本申请还提供一种存储介质，包括存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行如第一方面任一所述的形状记忆合金线的闭环控制方法。
根据本申请的上述实施例，至少具有如下有益效果：通过设置数字量修正公式对第一目标数字量进行线性修正，使得预测数字量更加符合第一SMA线的实际值，从而依据该值进行位移计算的精度更高。同时，通过设置位移拟合多项式，计算第一拟合数字量差对应的预测位置值，从而可以计算出相邻两个检测周期的位移变化量，而位移拟合多项式采用多项式拟合的方式对第一拟合数字量差进行拟合，无需对预测数字量进行转换，且多项式拟合的方式仅涉及加法以及乘法，因此，程序计算的效率更高，控制响应更为及时，从而能够进一步提升位移控制精度。因此，和相关计算相比，本申请实施例的预测位移变化量的计算精度以及计算效率更高，从而提升位移控制的精度。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明实施例的基于非线性补偿的驱动控制的方法的流程示意图；
图2为本发明实施例的一种实施例的基于非线性补偿的驱动控制的方法中SMA线并联运算放大器的连接示意图；
图3为本发明实施例的另一种实施例的基于非线性补偿的驱动控制的方法中串联分组电压时的一种实施例的SMA线连接示意图；
图4为本发明实施例的另一种实施例的基于非线性补偿的驱动控制的方法中串联分组电压时的另一种实施例的SMA线连接示意图；
图5为本发明实施例的另一种实施例的基于非线性补偿的驱动控制的方法中串联分组电压时的另一种实施例的SMA线连接示意图；
图6a为本发明实施例的基于非线性补偿的驱动控制的方法的其中一个应用场景；
图6b为本发明实施例的基于非线性补偿的驱动控制的方法的其中一个应用场景；
图6c为本发明实施例的基于非线性补偿的驱动控制的方法的其中一个应用场景；
图6d为本发明实施例的基于非线性补偿的驱动控制的方法的其中一个应用场景；
图6e为本发明实施例的基于非线性补偿的驱动控制的方法的其中一个应用场景；
图6f为本发明实施例的基于非线性补偿的驱动控制的方法的其中一个应用场景；
图7为本发明实施例的一种实施例的致动结构的模块示意图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
SMA(shape memory alloys，形状记忆合金)材料由于其加热收缩的特性，具有收缩力大、体积小且耐用等优点，已渐渐应用为致动器的驱动件，例如智能电子设备中摄像头的对焦和/或防抖装置中。在电子设备中通过处理器改变SMA线的驱动信号使其发生不同程度的应变收缩拉动活动件移动、使活动件带动镜头等元器件运动，最终实现镜头的移动，实现摄像头的对焦、防抖或其他运动。而SMA线驱动控制闭环的方法往往需要计算出SMA线的位移偏差，以根据位移偏差控制SMA线的伸缩量。然而，相关技术中，SMA线的位移偏差往往计算复杂，存在除法计算，对驱动芯片要求较高，且影响计算速度，如对测量得到的值转换到温度相关的量，从而导致响应滞后，SMA线的控制精度不高。基于此，本申请提供一种基于非线性补偿的驱动控制的方法、致动结构及存储介质，可以提升位移控制的精度。
下面参照图1至图5描述本申请的基于非线性补偿的驱动控制的方法、致动结构及存储介质。
参照图1所示，本申请提供一种基于非线性补偿的驱动控制的方法，方法包括：
步骤S100、获取当前检测周期测量得到的第一SMA线200的第一目标数字量，第一目标数字量用于表征第一SMA线200两端电压的数字量；
步骤S200、将第一目标数字量输入到预设的数字量修正公式，得到当前检测周期的第一SMA线200的预测数字量；其中，数字量修正公式用于表征实际测量的数字量的n阶多项式与修正后的预测数字量之间的关系；n为大于或等于1的奇数；
步骤S300、根据预设的位移拟合多项式，计算控制同一活动件的第一SMA线的第一拟合数字量差对应的预测位移变化量；第一拟合数字量差为同一第一SMA线200在当前检测周期的预测数字量与上一检测周期的预测数字量的差值；
步骤S400、根据预测位移变化量，调整当前检测周期提供给第一SMA线200的驱动信号。
因此，通过设置数字量修正公式对第一目标数字量进行线性修正，使得预测数字量更加符合第一SMA线200的实际值，从而依据该值进行位移计算的精度更高。同时，通过设置位移拟合多项式，计算第一拟合数字量差对应的预测位置值，从而可以计算出相邻两个检测周期的位移变化量，而位移拟合多项式采用多项式拟合的方式对第一拟合数字量差进行拟合，无需对预测数字量进行转换，且多项式拟合的方式仅涉及加法以及乘法，因此，程序计算的效率更高，控制响应更为及时，从而能够进一步提升位移控制精度。因此，和相关计算相比，本申请实施例的预测位移变化量的计算精度以及计算效率更高，从而提升位移控制的精度。
需说明的是，步骤S100中的第一目标数字量可以为直接采集的SMA线两端的电压的ADC值，也可以是采集的与SMA线串联的分压电阻的电压的ADC值。
需说明的是，步骤S100中可以确定目标采集对象，并采用目标采集对象与运算放大器并联设置，将运算放大器的输出端与模数转换单元的输入端连接，从而可以得到第一目标数字量。目标采集对象可以是与第一SMA线200串联的电阻，则此时，第一目标数字量为采集的与SMA线串联的分压电阻的电压的ADC值；或者目标采集对象是第一SMA线200，则此时，第一目标数字量为SMA线两端的电压的ADC值。示例性的，参照图2至图4所示，运算放大器为图中所示的OP，模数转换单元为图中所示的ADC，图中所示的SMA 1...SMAN包括了第一SMA线200以及第二SMA线600。
需说明的是，步骤S200中的数字量修正公式用于修正用于测量的ADC器件的线性偏差。示例性的，假设数字量修正公式为：Y＝an*ADCn+an-1*ADCn-1+......+a0；其中，ai～a0为拟合量，ADC为第一目标数字量，Y表示预测数字量，当ADC1为当前检测周期测量得到的第一目标数字量，则当前检测周期的预测数字量Y1＝an*ADC1 n+an-1*ADC1 n-1+......+a0。
需说明的是，在SMA线的闭环驱动控制系统中，控制方式可以分为如下两种：同一控制周期内存在两种驱动方向的SMA线共同控制，以及同一控制周期内仅存在一个驱动方向的SMA线进行控制，示例性的，参照图6a～6c所示的SMA线在一个控制周期内沿一个驱动方向进行控制，其中图6a设置为由SMA1进行控制，图6b设置为SMA1、SMA3共同控制，图6c设置为SMA1、SMA3、SMA5、SMA7共同控制。示例性的如图6d～图6e所示，SMA线在一个控制周期内从两个驱动控制方向上进行控制，图6d在两个驱动控制方向上均设置有一根SMA线，分别为SMA1和SMA2；图6e在两个驱动控制方向上分别设置有两根SMA线，SMA1和SMA3对应一个驱动控制方向，SMA2和SMA4对应一个驱动控制方向，图6f在两个驱动控制方向上分别设置有四根SMA线，SMA1、SMA3、SMA5、SMA7对应一个驱动控制方向，SMA2、SMA4、SMA6、SMA8对应一个驱动控制方向。需说明的是，同一闭环驱动系统中的同一驱动方向上的SMA线均是并联设置的，因此，需要在同一个检测周期中依次读取与SMA线数量一致的第一目标数字量，以分别作为每一根SMA线实际测量得到的数字量。当存在两根SMA线共同控制时，则需要分别参照步骤S200分别对共同控制的两根SMA线的目标数字量进行修正，然后基于两根SMA线的相邻两个检测周期的预测数字量之间的差值进行位移拟合，得到预测位移变化量。
需说明的是，具体n的值，可以基于实际的SMA线进行多组样本实验确定。
需说明的是，本申请中对活动件300的具体结构不做限制，在一些实施例中，活动件300可设置为弹簧。
需说明的是，步骤S300中位移拟合多项式用于对控制同一活动件300的SMA线在相邻两个周期的数字量相对变化量进行预测。需说明的是，在一些实施例中，会将各SMA线的预测数字量直接输入到位移拟合多项式中进行计算，在另一些实施例中，也可以先计算出数字量相对变化量，再将数字量相对变化量输入到位移拟合多项式中进行计算。
需说明的是，当同一个控制周期具有两个驱动方向，则数字量相对变化量表示两个驱动方向相邻两个检测周期各自产生的数字量变化量之间的差值，当同一个控制周期具有一个驱动方向，则数字量相对变化量表示该驱动方向上相邻两个检测周期产生的数字量变化量。示例性的，参照图6a所示，其仅具有一个驱动方向，因此，数字量相对变化量为SMA1在相邻两个检测周期产生的数字量变化量。参照图6b所示，其仅具有一个驱动方向，但是有多根SMA线，因此，数字量相对变化量为SMA1在相邻两个检测周期产生的数字量变化量与SMA3在相邻两个检测周期产生的数字量变化量之和，得到的同一驱动方向上的数字量变化量总和。示例性的，参照图6c所示，其具有两个驱动方向，分别由SMA1和SMA2控制一个驱动方向，此时，数字量相对变化量为SMA1在相邻两个检测周期产生的位移变化量与SMA2在相邻两个检测周期产生的数字量变化量之差。示例性的，参照图6d所示，当两个驱动方向均设置有多根SMA线，则分别计算SMA1和SMA3对应的驱动方向上的数字量变化量总和，以及SMA2和SMA4对应的驱动方向上的数字量变化量总和，然后将两个驱动方向上的数字量变化量总和的差值作为数字量相对变化量。
需说明的是，步骤S100～步骤S400会循环控制，当在当前控制周期t时刻，计算出预测位移变化量为S1，则确定控制提供给第一SMA线200的驱动信号的变化量为Δd1，在下一控制周期t1时刻的计算出的预测位移变化量为S2，则重新确定提供给第一SMA先的驱动信号的变化量为Δd2，如此反复，当一个控制周期tk时刻的计算出的预测位移变化量为Sk且满足预设阈值，则表示已经调整到位。
可理解为，第一SMA线200用于独立驱动控制一个活动件300，位移拟合多项式包括第一位移拟合子公式；步骤S300中根据预设的位移拟合多项式，计算控制同一活动件300的第一SMA线200的第一拟合数字量差对应的预测位移变化量，包括：
获取上一检测周期的第一SMA线200的预测数字量；
将控制同一活动件300的第一SMA线200在当前检测周期的预测数字量与上一检测周期的预测数字量输入到第一位移拟合子公式中，得到预测位移变化量；第一位移拟合子公式用于表征控制同一活动件300的第一SMA线200的第一拟合数字量差的m阶多项式与预测位移变化量之间的关系，m为大于或等于1的奇数。
需说明的是，在一些实施例中，m为奇数且为奇数，m和n可以相同也可以不同，具体可以依据SMA线的性能实测确定。
需说明的是，第一位移拟合子公式S1＝bm*(ΔY)m+bm-1*(ΔY)m-1+......+b0，其中，ΔY为一个驱动方向上相邻两个检测周期的数字量相对变化量。m为多项式的阶数，bm，...,b0为拟合系数；S1为预测位移变化量。该数字量相对变化量可以是计算得到的具体数值或者是相邻两个控制周期的预测数字量的差值的表达式。从而可以支持直接基于数字量相对变化量进行计算或者直接基于预测数字量进行计算。
示例性的，以第一SMA线设有一根为例，则ΔY表示第一拟合数字量差，即ΔY＝(Y2-Y1)；Y2为第一SMA线200在当前检测周期的预测数字量，Y1为同一第一SMA线200在上一检测周期的预测数字量。因此，通过对相邻两个控制周期的预测数字量的差值进行拟合，得到预测位移变化量，从而可以基于数字量相对变化量进行控制，从而提升位移控制的精度。
可理解为，第一SMA线200和第二SMA线600用于共同驱动控制一个活动件，且第一SMA线和第二SMA线的驱动方向相反；位移拟合多项式包括第二位移拟合子公式；
步骤S300中，根据预设的位移拟合多项式，计算控制同一活动件的第一SMA线的第一拟合数字量差对应的预测位移变化量，包括：
获取第二SMA线600在当前检测周期的预测数字量与上一检测周期的预测数字量；
根据预设的位移拟合多项式，计算共同驱动控制同一活动件的第一SMA线和第二SMA线之间的第三拟合数字量差对应的预测位移变化量，其中，第二位移拟合子公式用于表征第三拟合数字量差的m阶多项式与预测位移变化量之间的关系，m为大于或等于1的奇数，其中，第三拟合数字量差为第一拟合数字量差与第二拟合数字量差之间的差值，第二拟合数字量差为同一第二SMA线在当前检测周期的预测数字量与上一检测周期的预测数字量的差值。
需说明的是，在一些实施例中，m为奇数且为奇数，m和n可以相同也可以不同，具体可以依据SMA线的性能实测确定。
需说明的是，第二位移拟合子公式S2＝bm*[ΔY-ΔY']m+bm-1*[ΔY-ΔY']m-1+......+b0；其中，S2表示预测位移变化量，ΔY-ΔY'表示第三拟合数字量差，ΔY表示其中一个驱动方向上的相邻两个检测周期产生的数字量相对变化量，ΔY'表示另一个驱动方向上的相邻两个检测周期产生的数字量相对变化量，以第一SMA线和第二SMA线仅具有一根为例，则ΔY为第一拟合数字量差，即ΔY＝(Y2-Y1)，Y2为第一SMA线200在当前检测周期的预测数字量，Y1为同一第一SMA线200在上一检测周期的预测数字量；ΔY'为第二拟合数字量差，即ΔY'＝(Y4-Y3)，Y4为第二SMA线600在当前检测周期的预测数字量，Y3为同一第二SMA线600在上一检测周期的预测数字量；其中，Y1、Y2、Y3、Y4均通过同一数字量修正公式确定。
可理解为，根据预测位移变化量，调整提供给第一SMA线200的驱动信号，包括：
根据预测位移变化量，分别调整第一SMA线200和第二SMA线600的驱动信号的变化量。
需说明的是，由于第一SMA线200和第二SMA线600存在材质差异，或者由于工艺的差异导致性能存在一定差异，因此，通过将第一SMA线200和第二SMA线600的驱动信号的变化量独立控制，可以进一步提升控制精度。
可理解的是，步骤S300、根据预设的位移拟合多项式，计算控制同一活动件的第一SMA线的第一拟合数字量差对应的预测位移变化量，包括：
当存在多根第一SMA线200控制同一活动件300，根据预设的位移拟合多项式，计算同一驱动方向上控制同一活动件300的多根第一SMA线200的第一拟合数字量差的和值对应的预测位移变化量；
当存在一根第一SMA线200控制同一活动件，计算第一SMA线200的第一拟合数字量差对应的预测位移变化量。
示例性的，参照图6b所示，SMA1和SMA3共同控制同一活动件300沿同一驱动方向上移动，则同一驱动方向上控制同一活动件300的多根第一SMA线200的第一拟合数字量差的和值为ΔY1+ΔY2，即该驱动方向上相邻两个周期的数字量相对变化量总和为ΔY1+ΔY2，其中，ΔY1表示SMA1的第一拟合数字量差，ΔY2表示SMA3的第一拟合数字量差。此时，根据第一位移拟合子公式，计算得到预测位移变化量S＝bm*(ΔY1+ΔY2)m+bm-1*(ΔY1+ΔY2)m-1+......+b0。
需说明的是，对于第二SMA线600而言，其可以设置多根或者一根，第一SMA线200和第二SMA线600的数量组合可以根据实际需求进行设置，如图6a～6f所示，第一SMA线200和第二SMA线600的数量设置相同，在另一些实施例中，第一SMA线200的数量可以大于第二SMA线数量600，在另一些实施例中，第二SMA线600的数量大于第一SMA线200的数量。示例性的，以第一SMA线200和第二SMA线600均设置有多根，且数量相同为例，则参照图6e所示，则两个驱动方向上控制同一活动件300的数字量变化量总和分别为(ΔY1+ΔY2)，以及(ΔY3+ΔY4)，其中，ΔY1表示SMA1的第一拟合数字量差，ΔY2表示SMA3的第一拟合数字量差。ΔY3表示SMA2的第二拟合数字量差；ΔY4表示SMA4的第二拟合数字量差；则代入到第二位移拟合子公式，计算得到的预测位移量S＝bm*[(ΔY1+ΔY2)-(ΔY3+ΔY4)]m+bm-1*[ΔY1+ΔY2)-(ΔY3+ΔY4)]m-1+......+b0。
可理解为，步骤S100、获取当前检测周期的第一目标数字量，包括：
在当前检测周期实时获取模数转换单元输出的测量数字量并确定测量数字量在当前周期的测量顺序；模数转换单元的输入连接运算放大器的输出端，运算放大器与待测目标对象并联；待测目标对象为与第一SMA线200或与第一SMA线200串联的分压电阻；
根据测量顺序和第一SMA线200的控制顺序，确定当前次读取的测量数字量是否为第一目标数字量。
需说明的是，以SMA线有多根为例，参照图2所示，运算放大器OP的两端与SMA1～SMAN并联。模数转换单元ADC与运算放大器OP的输出连接。
需说明的是，一个检测周期的测量数字量的测量次数与SMA线的数量一致，在一些实施例中，将测量顺序与SMA线的位置顺序一一对应，从而可以将测量顺序的测量数字量与相同数值的位置顺序的SMA线绑定，得到第一目标数字量。示例性的，假设SMA线分别为SMA1～SMAN，则当前检测周期第一次测量得到的测量数字量为SMA1的第一目标数字量。
可理解的是，所述分压电阻设置有至少两个，所述运算放大器与其中一个所述分压电阻并联，且所述运算放大器与供应电压之间至少设置有一个所述分压电阻或者设置有所述第一SMA线200。
需说明的是，通过设置多个分压电阻，能保证运算放大器始终保持在不饱和状态下，确保运算放大器的输入信号范围维持在一个安全范围内。
可理解为，参照图3所示，两个分压电阻位于第一SMA线200和供应电压之间，靠近第一SMA线200的分压电阻并联运算放大器。
示例性的，参照图3所示，两个分压电阻分别为R1和R2，靠近供应电压VM的一端为分压电阻R2，运算放大器OP与R1并联。
可理解为，并联有运算放大器的分压电阻位于第一SMA线200远离供应电压的一端。
示例性的，参照图4和图5所示，两个分压电阻分别为R1和R2，第一SMA线200远离供应电压VM的一端依次串联分压电阻R1和R2，运算放大器OP与R1并联。其中，图5的驱动电路为集成芯片，图4为用分立元件实现的驱动电路，从而通过驱动电路控制SMA线的位移。
可理解为，本申请还提供一种致动结构，包括：
电压供应器件100，电压供应器件100用于提供供应电压；
第一SMA线200，第一SMA线200的一端与电压供应器件100的输出端电气连接；
活动件300，第一SMA线200的另一端与活动件300连接，以通过第一SMA线200驱动活动件300移动；
测量组件400，测量组件400用于输出表征第一SMA线200两端电压的数字量；
控制模块500，控制模块500用于执行如上述的方法。
可理解为，本申请还提供一种存储介质，包括存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令用于执行如上任一的形状记忆合金线的闭环控制方法。
需说明的是，术语存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。存储介质包括但不限于RAm、ROm、EEPROm、闪存或其他存储器技术、CD-ROm、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“可理解为”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
Claims (9)
1.一种基于非线性补偿的驱动控制的方法，其特征在于，所述方法包括：
获取当前检测周期测量得到的第一SMA线的第一目标数字量，所述第一目标数字量用于表征第一SMA线两端电压的数字量；
将所述第一目标数字量输入到预设的数字量修正公式，得到当前检测周期的第一SMA线的预测数字量；其中，所述数字量修正公式用于表征实际测量的数字量的n阶多项式与修正后的预测数字量之间的关系；所述n为大于或等于1的奇数；
根据预设的位移拟合多项式，计算控制同一活动件的第一SMA线的第一拟合数字量差对应的预测位移变化量；所述第一拟合数字量差为同一所述第一SMA线在当前检测周期的预测数字量与上一检测周期的预测数字量的差值；
根据所述预测位移变化量，调整当前检测周期提供给所述第一SMA线的驱动信号；
其中，在所述第一SMA线用于独立驱动控制一个活动件时，所述位移拟合多项式包括第一位移拟合子公式；所述根据预设的位移拟合多项式，计算控制同一活动件的第一SMA线的第一拟合数字量差对应的预测位移变化量，包括：
获取上一检测周期的所述第一SMA线的预测数字量；
将控制同一活动件的第一SMA线在当前检测周期的预测数字量与上一检测周期的预测数字量输入到所述第一位移拟合子公式中，得到所述预测位移变化量；所述第一位移拟合子公式用于表征控制同一活动件的第一SMA线的第一拟合数字量差的m阶多项式与预测位移变化量之间的关系，所述m为大于或等于1的奇数；
其中，在所述第一SMA线用于和第二SMA线共同驱动控制一个活动件，且所述第一SMA线和所述第二SMA线的驱动方向相反时；所述位移拟合多项式包括第二位移拟合子公式；
所述根据预设的位移拟合多项式，计算控制同一活动件的第一SMA线的第一拟合数字量差对应的预测位移变化量，包括：
获取第二SMA线在当前检测周期的预测数字量与上一检测周期的预测数字量；
根据预设的位移拟合多项式，计算共同驱动控制同一所述活动件的所述第一SMA线和第二SMA线之间的第三拟合数字量差对应的预测位移变化量，其中，所述第二位移拟合子公式用于表征所述第三拟合数字量差的m阶多项式与预测位移变化量之间的关系，所述m为大于或等于1的奇数，其中，所述第三拟合数字量差为所述第一拟合数字量差与第二拟合数字量差之间的差值，所述第二拟合数字量差为同一第二SMA线在当前检测周期的预测数字量与上一检测周期的预测数字量的差值。
2.根据权利要求1所述的基于非线性补偿的驱动控制的方法，其特征在于，所述根据预设的位移拟合多项式，计算控制同一活动件的第一SMA线的第一拟合数字量差对应的预测位移变化量，包括：
当存在多根所述第一SMA线控制同一活动件，根据预设的位移拟合多项式，计算同一驱动方向上控制同一活动件的多根所述第一SMA线的第一拟合数字量差的和值对应的预测位移变化量；
当存在一根所述第一SMA线控制同一活动件，计算所述第一SMA线的第一拟合数字量差对应的预测位移变化量。
3.根据权利要求1所述的基于非线性补偿的驱动控制的方法，其特征在于，所述获取当前检测周期的第一目标数字量，包括：
在当前检测周期实时获取模数转换单元输出的测量数字量并确定所述测量数字量在当前周期的测量顺序；所述模数转换单元的输入连接运算放大器的输出端，所述运算放大器与待测目标对象并联；所述待测目标对象为与所述第一SMA线或与所述第一SMA线串联的分压电阻；
根据所述测量顺序和所述第一SMA线的控制顺序，确定当前次读取的所述测量数字量是否为所述第一目标数字量。
4.根据权利要求3所述的基于非线性补偿的驱动控制的方法，其特征在于，所述分压电阻设置有至少两个，所述运算放大器与其中一个所述分压电阻并联，且所述运算放大器与供应电压之间至少设置有一个所述分压电阻或者设置有所述第一SMA线。
5.根据权利要求4所述的基于非线性补偿的驱动控制的方法，其特征在于，两个所述分压电阻位于所述第一SMA线和供应电压之间，靠近所述第一SMA线的所述分压电阻并联所述运算放大器。
6.根据权利要求4所述的基于非线性补偿的驱动控制的方法，其特征在于，并联有所述运算放大器的所述分压电阻位于所述第一SMA线远离供应电压的一端。
7.根据权利要求1所述的基于非线性补偿的驱动控制的方法，其特征在于，
所述第一位移拟合子公式S1= bm* ()m + bm-1* (/>)m-1+......+b0，其中，/>为一个驱动方向上相邻两个检测周期的数字量相对变化量；m为多项式的阶数， bm，...,b0为拟合系数；S1为预测位移变化量；第二位移拟合子公式S2= bm* [/>-/>]m + bm-1* [/>-/>] m-1+......+b0；其中，S2表示预测位移变化量，/>-/>表示第三拟合数字量差，表示其中一个驱动方向上的相邻两个检测周期产生的数字量相对变化量，/>表示另一个驱动方向上的相邻两个检测周期产生的数字量相对变化量。
8.一种致动结构，其特征在于，包括：
电压供应器件，所述电压供应器件用于提供供应电压；
第一SMA线，所述第一SMA线的一端与所述电压供应器件的输出端电气连接；
活动件，所述第一SMA线的另一端与所述活动件连接，以通过所述第一SMA线驱动所述活动件移动；
测量组件，所述测量组件用于输出表征第一SMA线两端电压的数字量；
控制模块，所述控制模块用于执行如权利要求1至7任一所述的方法。
9.一种存储介质，其特征在于，包括存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行如权利要求1至7任一所述的方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310537390.5A CN116600192B (zh) | 2023-05-12 | 2023-05-12 | 基于非线性补偿的驱动控制的方法、致动结构及存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310537390.5A CN116600192B (zh) | 2023-05-12 | 2023-05-12 | 基于非线性补偿的驱动控制的方法、致动结构及存储介质 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116600192A CN116600192A (zh) | 2023-08-15 |
| CN116600192B true CN116600192B (zh) | 2024-03-22 |
Family
ID=87605640
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310537390.5A Active CN116600192B (zh) | 2023-05-12 | 2023-05-12 | 基于非线性补偿的驱动控制的方法、致动结构及存储介质 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116600192B (zh) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008129291A2 (en) * | 2007-04-23 | 2008-10-30 | Cambridge Mechatronics Limited | Shape memory alloy actuation apparatus |
| CN101668947A (zh) * | 2007-02-12 | 2010-03-10 | 剑桥机电有限公司 | 形状记忆合金驱动设备 |
| CN101950953A (zh) * | 2009-06-25 | 2011-01-19 | 通用汽车环球科技运作公司 | 用于sma装置的过负荷保护方法 |
| CN103076739A (zh) * | 2012-09-07 | 2013-05-01 | 北京航空航天大学 | 自反馈的双形状记忆合金丝驱动控制系统及其测试平台 |
| CN109580019A (zh) * | 2018-11-26 | 2019-04-05 | 苏州迈迪威检测技术有限公司 | 相转变温度检测方法、系统及一种电子设备和存储介质 |
| CN113406148A (zh) * | 2021-05-24 | 2021-09-17 | 上海交通大学 | 一种基于形状记忆合金的装置 |
| CN113484969A (zh) * | 2021-06-23 | 2021-10-08 | 广东海德亚科技有限公司 | Sma线驱动结构及其闭环控制方法和电子设备 |
| CN115265805A (zh) * | 2022-07-01 | 2022-11-01 | 北京波谱华光科技有限公司 | 一种基于热电堆的温度标定方法、存储介质及相关设备 |
-
2023
- 2023-05-12 CN CN202310537390.5A patent/CN116600192B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101668947A (zh) * | 2007-02-12 | 2010-03-10 | 剑桥机电有限公司 | 形状记忆合金驱动设备 |
| WO2008129291A2 (en) * | 2007-04-23 | 2008-10-30 | Cambridge Mechatronics Limited | Shape memory alloy actuation apparatus |
| CN101950953A (zh) * | 2009-06-25 | 2011-01-19 | 通用汽车环球科技运作公司 | 用于sma装置的过负荷保护方法 |
| CN103076739A (zh) * | 2012-09-07 | 2013-05-01 | 北京航空航天大学 | 自反馈的双形状记忆合金丝驱动控制系统及其测试平台 |
| CN109580019A (zh) * | 2018-11-26 | 2019-04-05 | 苏州迈迪威检测技术有限公司 | 相转变温度检测方法、系统及一种电子设备和存储介质 |
| CN113406148A (zh) * | 2021-05-24 | 2021-09-17 | 上海交通大学 | 一种基于形状记忆合金的装置 |
| CN113484969A (zh) * | 2021-06-23 | 2021-10-08 | 广东海德亚科技有限公司 | Sma线驱动结构及其闭环控制方法和电子设备 |
| CN115265805A (zh) * | 2022-07-01 | 2022-11-01 | 北京波谱华光科技有限公司 | 一种基于热电堆的温度标定方法、存储介质及相关设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116600192A (zh) | 2023-08-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4946675B2 (ja) | 形状記憶合金の駆動装置およびそれを用いる撮像装置ならびに形状記憶合金の駆動方法 | |
| US10491827B2 (en) | Actuator driver, imaging device and calibration method | |
| US7936144B2 (en) | Self-calibration algorithms in a small motor driver IC with an integrated position sensor | |
| JP6818919B1 (ja) | 温度センサモジュール | |
| US8873944B2 (en) | Methods and apparatus for positioning a coil motor | |
| JP7032063B2 (ja) | レンズ制御装置及びこれを用いた撮像装置 | |
| JPWO2015015877A1 (ja) | 撮像装置 | |
| US6954589B2 (en) | Lens control apparatus, lens control method and camera | |
| CN116600192B (zh) | 基于非线性补偿的驱动控制的方法、致动结构及存储介质 | |
| JP2021177245A (ja) | 撮像装置およびアクチュエータドライバ | |
| US11617494B2 (en) | Endoscope system, processor, calibration apparatus, and endoscope | |
| US20230288502A1 (en) | Temperature control for hall bar sensor correction | |
| JP2006227274A (ja) | 撮像装置 | |
| CN110398297B (zh) | 驱动器模块以及用于确定驱动器模块的环境空气温度的方法 | |
| CN113534570B (zh) | Sma线对的驱动方法、致动结构及存储介质 | |
| CN100480932C (zh) | 成像设备和用于驱动光学系统的方法 | |
| CN112327447A (zh) | 一种基于傅里叶级数模型的温度—焦距调焦方法 | |
| JPS6371706A (ja) | サ−ボ制御装置 | |
| JP2012055150A (ja) | ボイスコイルモーター | |
| JP6823503B2 (ja) | アクチュエータドライバおよび撮像装置、電子機器 | |
| JPH11304651A (ja) | レンズ検査方法 | |
| CN115407479A (zh) | 一种望远镜主光路自动高精度调焦方法及系统 | |
| JP2012015916A (ja) | 撮影装置 | |
| JPH03183275A (ja) | 電子的撮像装置およびその製造装置 | |
| JPH11304652A (ja) | レンズ検査装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20240227 Address after: On the third floor of the GJ-13 garment workshop at No. 756 Qi'an Road, Gaishan Town, Cangshan District, Fuzhou City, Fujian Province (No. 10 Fuwan Industrial Zone), 350000 Applicant after: Fuzhou Xinlin Intelligent Technology Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: No. 703, No. 17, East Wenguang Industrial Zone, Chaguang Road, Shuguang Community, Xili Street, Nanshan District, Shenzhen City, Guangdong Province, 518000 Applicant before: Shenzhen Xinge Electronic Technology Co.,Ltd. Country or region before: China |
|
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |