CN116949749A - 一种衣物处理设备及其控制方法、电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种衣物处理设备及其控制方法、电子设备。所述方法包括：衣物处理设备的脱水程序设有脱水阶段，脱水阶段均设有脱水升速阶段，在脱水升速阶段，基于衣物处理设备的振动值和偏心值确定电机调整参数；根据电机调整参数判断是否需要调整电机的运行情况。本发明提供的方法，通过在脱水升速阶段确定能够反映衣物处理设备的振动大小的电机调整参数，可判断是否需要调整电机的运行情况，从而保证每个升速过程都不会产生过大的噪音和振动，并且提高脱水的成功率以降低脱水流程的时间。

Description

一种衣物处理设备及其控制方法、电子设备

技术领域

本发明涉及衣物处理设备领域，尤其涉及一种衣物处理设备及其控制方法、电子设备。

背景技术

电机驱动洗衣机滚筒转动，在升转速脱水的过程中，当转速到达设定值之后，负载的质量分布会发生较大变化，只依靠洗前的偏心检测就确定是否升转速，由于负载的质量分布的变化，会产生较大的振动和噪音，从而使得洗衣机的性能降低。

发明内容

鉴于此，本发明公开了一种衣物处理设备及其控制方法、电子设备，用以解决现有的衣物处理设备脱水时产生的噪音和振动过大的性能问题以及脱水成功率低的问题。

本发明为实现上述的目标，采用的技术方案是：

本发明第一方面公开了一种衣物处理设备的控制方法，衣物处理设备的脱水程序设有脱水阶段，脱水阶段设有脱水升速阶段，方法包括：

在脱水升速阶段，基于衣物处理设备的振动值和偏心值确定电机调整参数；

根据电机调整参数判断是否需要调整电机的运行情况。

进一步可选地，基于衣物处理设备的振动值和偏心值确定电机调整参数，包括：

在至少一个设定时刻检测衣物处理设备的偏心值和振动值；

将每个设定时刻的偏心值和振动值输入基于偏心值和振动值的预设模型，输出设定时刻的电机调整参数。

进一步可选地，根据电机调整参数判断是否需要调整电机的运行情况，包括：确定负载的重量；

获取与负载的重量和脱水升速阶段相对应的预设参数区间；

判断电机调整参数是否处在预设参数区间；

若不处在预设参数区间，则需要调整电机的运行情况；或，

若处在预设参数区间，则不需要调整电机的运行情况。

进一步可选地，方法还包括：当电机调整参数大于预设参数区间的上限值时，降低电机转速或调整负载质量分布；或，当电机调整参数小于预设参数区间的下限值时，升高电机转速。

进一步可选地，脱水阶段设有称重阶段，确定负载重量包括：

在称重阶段，控制电机以第一设定转速运行预设时长，并按设定周期检测电机运行功率；

根据电机运行功率检测值确定负载重量。

进一步可选地，根据电机运行功率检测值确定负载重量，包括：

根据每个设定周期所检测的电机运行功率计算电机功率平均值；

根据电机运行功率与负载质量的预设函数关系确定与电机功率平均值对应的负载重量。

进一步可选地，脱水阶段设有偏心检测阶段，偏心检测阶段设置在称重阶段和脱水升速阶段之间，方法还包括：

在偏心检测阶段，控制电机以第一设定转速、第一设定加速度进行加速，直至电机转速上升至第二设定转速；

在加速过程中，进行偏心检测，并根据偏心检测结果判断是否进入脱水升速阶段。

进一步可选地，至少一个设定时刻包括电机转速上升到对应脱水阶段的目标转速的时刻。

进一步可选地，基于偏心值和振动值的预设模型为：

Yi＝oobi×Ai；

其中，i表示第i时刻，i为正整数，Yi表示第i时刻的电机调整参数，oobi表示第i时刻的偏心值，Ai表示第i时刻的振动值，×表示oobi和Ai是乘积关系。

本发明第二方面公开了一种电子设备，电子设备包括：存储器，用于存储计算机指令；控制器，用于调用和执行存储器中存储的计算机指令以实现第一方面所提供的方法。

本发明第三方面公开了一种衣物处理设备，衣物处理设备包含第一方面所提供的方法；或，衣物处理设备包含第二方面所提供的电子设备。

有益效果：本发明提供的方法，通过在脱水升速阶段确定能够反映衣物处理设备的振动大小的电机调整参数，可判断是否需要调整电机的运行情况，从而保证每个升速过程都不会产生过大的噪音和振动，并且提高脱水的成功率以降低脱水流程的时间。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施例，本发明公开的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。下面描述的附图仅仅是本发明公开的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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示例性地示出了根据本发明一种实施例的衣物处理设备的控制方法的流程示意图之一；

图2示例性地示出了根据本发明一种实施例的多个脱水阶段；

图3示例性地示出了根据本发明一种实施例的衣物处理设备的控制方法的流程示意图之二。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

为解决现有的衣物处理设备脱水时产生的噪音和振动过大的性能问题以及脱水成功率低的问题，本实施例第一方面公开了一种衣物处理设备的控制方法，衣物处理设备的脱水程序设有脱水阶段，脱水阶段设有脱水升速阶段，如图1所示，该方法包括S1～S2，其中：

S1，在脱水升速阶段，基于衣物处理设备的振动值和偏心值确定电机调整参数。

具体地，脱水阶段可以是一个也可以是多个，若为多个，则每个脱水阶段均设有脱水升速阶段，在任意脱水阶段均可基于衣物处理设备的振动值和偏心值确定电机调整参数。结合图2，本实施例的衣物处理设备提供了4个脱水阶段，分别是：t1～t3，t3～t4，t4～t5及t5之后的最后一个脱水阶段，上述4个脱水阶段的脱水升速阶段分别是t2～t2’、t3’～t3”、t4’～t4”，t5’～t7。

S2，根据电机调整参数判断是否需要调整电机的运行情况。

如图2，目前洗衣机确定能否上转速完成脱水的方法为，t1(脱水起始阶段)之后电机会以某一加速度逐渐升高转速到n3，在此之前洗衣机会在t1之前进行一次称重，转速从n1开始逐渐升高，直到转速降到n2，得到此阶段称重值和偏心值，并判断偏心值是否在允许提升转速进行脱水的区间内，如果符合则电机以一固定加速度a1开始提升转速到达n3，完成一次基本的脱水。这个过程中负载的质量分布会发生一定的改变，使得实际运行转速会出现稍高或稍低的情况，产生较大的振动和噪音，这种情况在洗衣机到达某一个设定转速并且保持这个转速的时候最为明显，而此时缺少调整电机的参数，因此无法准确的对电机的运行情况做调整，因此需要一个辅助的参数方便调整电机运行情况，从而提高脱水的成功率。

本实施例提供的方法，在任意脱水阶段的脱水升速阶段确定电机调整参数，该电机调整参数能够反映衣物处理设备在脱水升速阶段的振动大小，从而能够判断是否需要调整电机的运行情况，可以理解地，在衣物处理设备振动大、噪音强的情况下，则降低电机转速或停下来调整衣物分布情况，避免产生剧烈的振动和噪音，从而提高洗衣机的性能；反之，在振动小、噪音小的情况下，则可以升高电机转速，达到提供脱水效率的效果。从而保证每个升速过程都不会产生过大的噪音和振动，并且提高脱水的成功率以降低脱水流程的时间。

其中，振动值可基于振动传感器检测得到，偏心值可基于传感器检测得到，或基于检测的负载重量进行加权运算得到。

进一步，S1中基于衣物处理设备的振动值和偏心值确定电机调整参数，包括S11～S12，其中：

S11，在至少一个设定时刻检测衣物处理设备的偏心值和振动值；

S12，将每个设定时刻的偏心值和振动值输入基于偏心值和振动值的预设模型，输出设定时刻的电机调整参数。

具体地，洗衣机执行脱水流程时电机会以较高转速运行，此时洗衣机会可能会出现较大位移或者是产生较大噪音，严重降低用户的使用体验和洗衣机的各项性能指标，也会使得脱水成功率降低从而增加脱水时间。通过检测每一种电机的运行情况，(这里说的电机运行情况指的是电机以不同的转速运转时的偏心情况，例如电机运行至80转、93转、400转、600转、800转、1200、1320转时的偏心情况)一一检测电机在各个转速和不同质量负载下运行时产生的偏心值，并且检测洗衣机达到设定脱水转速时的振动值，从而建立反应两者联系的数学模型(预设模型)，以得到对于电机运行情况调整的参数(电机调整参数)。由于洗衣机的洗净能力和脱水能力都与电机转速有较大关系，洗衣机的洗净和脱水都依靠不同的转速配合实现，对于脱水不同转速下的脱水效果完全不同，转速越高脱水后含水率越低，但是磨损程度越大，因此需要适当降低转速。可见转速的选择尤为重要，但转速的选择和保持又受到偏心值的影响，偏心值越大越不能上高转速，否则会产生剧烈的振动和噪音，可能会产生较大的安全隐患，使用该数学模型找到合理的偏心值范围和电机运行关系，得到电机调整参数使得脱水过程中可以针对负载的质量变化，实时的调整电机的运行情况。

具体地，在脱水升速阶段，预先选定一个或多个时刻，在脱水升速过程中，对洗衣机在所选定的一个或多个时刻下的振动值和偏心值进行检测，并输入到基于偏心值和振动值的预设模型中，其输出值为对应时刻的电机调整参数，根据该电机调整参数可以判断是否需要在对应时刻调整电机的运行情况，从而使得脱水过程中可以针对负载的质量变化，实时的调整电机的运行情况。

需说明的是，本发明相关实施例中出现的“数学模型”、“预设模型”，可以理解为输入参数与输出参数的映射关系/函数关系，例如，神经网络模型、公式、映射表等。

进一步，S2中根据电机调整参数判断是否需要调整电机的运行情况，包括S21～S23，其中：

S21，确定负载的重量；

S22，获取与负载的重量和脱水升速阶段相对应的预设参数区间；

S23，判断电机调整参数是否处在预设参数区间；若不处在预设参数区间，则需要调整电机的运行情况；或，若处在预设参数区间，则不需要调整电机的运行情况。

衣物在经洗涤、脱水后，衣物重量会有所不同，细化到每一脱水阶段，其重量同样会有所区别，为此，本实施例在脱水阶段设置称重阶段，基于称重阶段所检测的称重值和所处的脱水阶段来确定电机调整参数的正常区间，可以有效避免衣物在脱水阶段发生振动过大的情况。在设备运行中，可基于当前脱水阶段下的负载重量及当前脱水升速阶段的标识信息从表1中找到对应的预设参数区间，可以理解的处于这个区间则认为偏心情况和振动情况正常，不需要进行电机参数的调整，反之，不处在这个区间，则认为偏心情况和振动情况异常，需要调整电机的运行情况。

表1

	脱水阶段1	脱水阶段2	脱水阶段3	脱水阶段4
					重量1	Y11	Y12	Y13	Y14
重量2	Y21	Y22	Y23	Y24
					重量3	Y31	Y32	Y33	Y34

表2

偏心值	振动值	Y值
			400——360	100——80	区间一40——29
360——260	80——60	区间二 29——16
			260——160	60——40	区间三 16——7
160——80	40——20	区间四7——2

根据偏心值的最小取值和振动值的最小取值的乘积确定Y的最小值，同时根据偏心值的最大取值和振动值的最大取值的乘积确定Y的最大值，此处为了便于计算，对Y值缩小了1000倍。

进一步，在设备出厂前，本设计可通过检测电机运行时产生的偏心值与达到目标转速运行时的振动值的关系，建立两者的模型，找到最符合要求的电机调整参数区间，从而方便洗衣机更好的完成脱水流程，在不同的应用场景下，洗衣机的性能可以得到一定程度的提升。

电机种类不同型号不同，带载能力就会不同，同样的负载可能在不同电机的带动下不会产生过大振动就能完成脱水，这是电机本身决定的，同时选择大力矩电机虽然能更好的脱水但随之而来的高成本和高能耗，是我们不愿看到的，因此选择改进控制电机运行的驱动程序以实现更好的脱水效果，对于驱动程序而言，参数给定和逻辑设计是基础，本文做的就是提供更精确的参数，进一步改进脱水逻辑，从而实现更好的脱水效果；

电机本身的物理特性，决定了脱水洗涤时子啊不同重量下的振动大小(洗衣机自身的设计结构也会影响振动大小)，每一种电机在不同负载质量下上不同转速脱水的情况各不相同，可能有震动可能没有，可能很大可能很小，选定一种电机让其带载脱水，记录不同负载下上各个转速的振动情况，同时记录对应的重量和转速以及此时的电机功率，负载质量变化的区间范围越小得到的电机表现情况就越详细，脱水时衣物随着含水率降低整体质量不断变化，尽管依旧在电机带载的能力范围，但是急剧的变换电机本身难以快速恢复运行，此时增加通过Y值也就是偏心值和振动值的积来快速调配电机。针对一类电机，检测电机的功率变化，获得负载质量和偏心值，作为脱水前确定Y值范围的手段，并且判断是否能上转速，此时继续检测电机功率并且实时检测振动值获得实时Y值，一旦Y值不属于本区间，立即降速调整负载质量分布重新上转速，从而实现更好的脱水效果，除了全面的数据统计分析之外由于振动值可以实时反应电机运行情况，耦合之后的Y值不仅可以实时检测控制电机，同时由于振动值得介入相当于进一步缩小了区间设置，使得控制更加精确。

如果符合则电机以一固定加速度a1开始提升转速到达n3，完成一次基本的脱水。这个过程中负载的质量分布会发生一定的改变，使得实际运行转速会出现稍高或稍低的情况，产生较大的振动和噪音，这种情况在洗衣机到达某一个设定转速并且保持这个转速的时候最为明显，而此时缺少调整电机的参数，因此无法准确的对电机的运行情况做调整，通过检测此阶段洗衣机的振动值，以及检测洗衣机负担不同负载时产生的对应偏心做大量测试得到正常偏心值范围，当电机升转速到n3时在正常的振动值区间内，会对应不同的偏心值，求出不同偏心值与上转速之后的正常振动值的积，作为判断洗衣机转速与偏心是否匹配的参数。

进一步，该方法还包括S24～S25，其中：

S24，当电机调整参数大于预设参数区间的上限值时，降低电机转速或调整负载质量分布；或，

S25，当电机调整参数小于预设参数区间的下限值时，升高电机转速。

具体地，判断电机调整参数是否处在预设参数区间，超过预设参数区间，则立刻减速或者停止，重新调整负载质量分布，重新进行偏心检测判断是否可以上转速，反之如果低于预设参数区间，则可以进一步升速，从而保证每个升速过程都不会产生过大的噪音和振动，并且提高脱水的成功率以降低脱水流程的时间。当然，如果处在预设参数区间，则无需调整电机运行情况。

进一步，脱水阶段设有称重阶段，S21中确定负载的重量包括S211～S212，其中：

S211，在称重阶段，控制电机以第一设定转速运行预设时长，并按设定周期检测电机运行功率；

S212，根据电机运行功率检测值确定负载重量。电机带动滚筒及衣物转动，滚筒及衣物质量越小所需的转动功率就越小，电机的输出功率和负载的大小成函数关系，因此可以通过检测功率大小来反算负载质量。

结合图2，以t1～t2阶段为例说明，在电机以n1转速运行的一段时间内，按照设定周期检测电机运行功率，一般检测4-5个电机功率值，从而能够计算出电机功率的平均值，这样的计算方式能够得到较为准确的称重值，而后根据系统中预存的电机功率与负载质量的对应关系可以反算出负载质量。其他几个阶段的称重亦如此。

进一步，S212中根据电机功率检测值确定负载的重量，包括：

根据每个设定周期所检测的电机运行功率计算电机功率平均值；

根据电机运行功率与负载质量的预设函数关系确定与电机功率平均值对应的负载重量。

进一步，脱水阶段设有偏心检测阶段，偏心检测阶段设置在称重阶段和脱水升速阶段之间，方法还包括步骤A1～A2，其中：

A1，在偏心检测阶段，控制电机以第一设定转速、第一设定加速度进行加速，直至电机转速上升至第二设定转速；结合图2，电机以n1、加速度a1进行加速，直至电机转速上升至n2；

A2，在加速过程中，进行偏心检测，并根据偏心检测结果判断是否进入对应的脱水升速阶段。

检测得到的偏心值，将其按照不同转速划分区间，如400转、600转、800转、1320转的四个转速分成四个区间，区间边界值选择可以使得大部分该区间值上的湿负载脱水时不会出现撞桶、停机等大振动的情况，满足区间允许升转速，不满足区间条件就不允许升转速。这也是目前市场上大多数洗衣机使用的方法，但是弊端也很明显，面对负载质量变化很快或者负载质量分布不均匀的负载等等情况，脱水过程会出现很大的振动和噪音，甚至会使洗衣机被动停机脱水失败。本实施例在脱水升速阶段，可基于振动值和偏心值计算电机调整参数，从而辅助调整电机的运行情况，确保每个升速过程都不会产生过大的噪音和振动，并且提高脱水的成功率以降低脱水流程的时间。

在脱水升速阶段，电机会以n2和加速度a2继续升速，直至升速到对应脱水升速阶段的目标转速，不同脱水升速阶段的目标转速不同；其中a1＜a2。

进一步，至少一个设定时刻包括电机转速上升到对应脱水阶段的目标转速的时刻。可以选取多个设定时刻，也可以选取一个设定时刻，优选电机转速上升到对应脱水阶段的目标转速的时刻，如图2中，电机转速达到n3、n4、n5、n7这5个时刻。

进一步，基于偏心值和振动值的预设模型为：

Yi＝oobi×Ai；

其中，i表示第i时刻，i为正整数，Yi表示第i时刻的电机调整参数，oobi表示第i时刻的偏心值，Ai表示第i时刻的振动值，×表示oobi和Ai是乘积关系。

具体地，结合图2，在第一脱水阶段，即t1-t3，先称重，根据称重值和第一脱水阶段可确定正常的Y值范围；称重阶段之后，开始测量偏心值，满足升到转速n3的偏心条件就开始升转速，达到转速n3时测量振动值和偏心值并求该振动值与偏心值的乘积，同上述正常的Y值范围作比较，超过该值的正常区间则立刻减速或者停止，重新调整负载质量分布，重新进行偏心检测判断是否可以上转速，如果升至转速n3的过程可以正常进行，则继续对升到n4的偏心和振动值进行检测，直到完成整个洗涤周期，从而保证每个升速过程都不会产生过大的噪音和振动，并且提高脱水的成功率以降低脱水流程的时间。

洗衣机负担一定负载运行时产生的振动值，一定会在一个范围内，对应不同偏心值下，所得到的乘积也会有一个范围，将该值记为Y，即oob×振动值＝Y，只要洗衣机运行的各个阶段满足对应的Y值的取值范围，说明洗衣机脱水正常，反之说明洗衣机此时应该降速，或者停下来调整负载质量分布，避免洗衣机出现大振动大噪音，方便洗衣机尽快完成脱水。

本实施例第二方面公开了一种电子设备，电子设备包括：存储器，用于存储计算机指令；控制器，用于调用和执行存储器中存储的计算机指令以实现前文任一项实施例所提供的方法。

本实施例第三方面公开了一种衣物处理设备，衣物处理设备包含前文任一项实施例所提供的方法；或，衣物处理设备包含前文施例所提供的电子设备。

在本发明提供的不同实施例中，对于相同参数、名词、逻辑等应当理解为统一的含义，本申请对此不刻意在每个实施例中进行重复说明。

以上具体示出和描述了本公开的示例性实施例。应理解的是，本公开不限于这里描述的详细结构、设置方式或实现方法；相反，本公开意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。

Claims (11)

1.一种衣物处理设备的控制方法，其特征在于，所述衣物处理设备的脱水程序设有脱水阶段，所述脱水阶段设有脱水升速阶段，所述方法包括：

在所述脱水升速阶段，基于衣物处理设备的振动值和偏心值确定电机调整参数；

根据所述电机调整参数判断是否需要调整电机的运行情况。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于衣物处理设备的振动值和偏心值确定电机调整参数，包括：

在至少一个设定时刻检测衣物处理设备的偏心值和振动值；

将每个所述设定时刻的偏心值和振动值输入基于偏心值和振动值的预设模型，输出所述设定时刻的电机调整参数。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述电机调整参数判断是否需要调整电机的运行情况，包括：

确定负载重量；

获取与所述负载重量和所述脱水升速阶段相对应的预设参数区间；

判断所述电机调整参数是否处在所述预设参数区间；

若处在所述预设参数区间，则不需要调整电机的运行情况；或，

若不处在所述预设参数区间，则需要调整电机的运行情况。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述电机调整参数大于所述预设参数区间的上限值时，降低电机转速或调整负载质量分布；或，

当所述电机调整参数小于所述预设参数区间的下限值时，升高电机转速。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述脱水阶段设有称重阶段，所述确定负载重量包括：

在所述称重阶段，控制电机以第一设定转速运行预设时长，并按设定周期检测电机运行功率；

根据电机运行功率检测值确定所述负载重量。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述电机运行功率检测值确定所述负载重量，包括：

根据每个设定周期所检测的电机运行功率计算电机功率平均值；

根据电机运行功率与负载质量的预设函数关系确定与所述电机功率平均值对应的负载重量。

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述脱水阶段设有偏心检测阶段，所述偏心检测阶段设置在所述称重阶段和所述脱水升速阶段之间，所述方法还包括：

在所述偏心检测阶段，控制电机以第一设定转速、第一设定加速度进行加速，直至电机转速上升至第二设定转速；

在加速过程中，进行偏心检测，并根据偏心检测结果判断是否进入所述脱水升速阶段。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一个设定时刻包括电机转速上升到对应脱水阶段的目标转速的时刻。

9.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于偏心值和振动值的预设模型为：

Yi＝oobi×Ai；

其中，i表示第i时刻，i为正整数，Yi表示第i时刻的电机调整参数，oobi表示第i时刻的偏心值，Ai表示第i时刻的振动值，×表示oobi和Ai是乘积关系。

10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

存储器，用于存储计算机指令；

控制器，用于调用和执行所述存储器中存储的计算机指令以实现如权利要求1-9中任一项所述的方法。

11.一种衣物处理设备，其特征在于，所述衣物处理设备包含如权利要求1-9中任一项所述的方法；或，

所述衣物处理设备包含如权利要求10所述的电子设备。