CN117879409A - 一种用于电机控制的降噪方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电机降噪技术领域，尤指一种用于电机控制的降噪方法和系统，包括：S1，获取电机的噪音值；S2，将获取到的噪音值与噪音预设值进行对比；S3，若获取到的噪音值大于噪音预设值，控制提高电机的载波频率；S4，重复S1至S3，直至获取到的噪音值小于等于噪音预设值；并且在提高载波频率的过程中，控制电机的载波频率不超过预设可调范围。本发明通过不断调整电机的载波频率来调整电机噪音值，在保证电机工作性能的前提下尽可能地降低电机的噪音，相较于屏蔽转速的调整方式，本发明能够更容易使得电机满足设计需求。
Description
技术领域
本发明涉及电机降噪技术领域，尤其涉及一种用于电机控制的降噪方法和系统。
背景技术
现有商用空调采用的直流电机，直流电机的铜绕组通电后产生磁场，因磁场强度随着时间的变化而不同导致噪音，因驱动板的控制设计方案因素，特定转速点产生的异常噪音无有效手段消除，现有的控制方式通常采取屏蔽转速点的方案处理，这样导致空调性能不能满足设计要求。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种用于电机控制的降噪方法和系统，能够通过实时调整电机的载波频率来降低噪音值。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
第一方面，本发明提供一种用于电机控制的降噪方法，包括：
S1，获取电机的噪音值；
S2，将获取到的噪音值与噪音预设值进行对比；
S3，在获取到的噪音值大于噪音预设值的情况下，控制提高所述电机的载波频率；
S4，重复S1至S3，直至获取到的噪音值小于或等于噪音预设值。
在一些实施例中，所述电机为空调用直流电机。
在一些实施例中，所述获取电机的噪音值，具体包括：
通过噪音测量装置采集电机的噪音值；
对采集到的噪音值进行预处理。
在一些实施例中，所述对采集到的噪音值进行预处理，具体包括：
对采集到的噪音值进行异常值检测和去除；
采用深度学习方法对经过异常值检测和去除后的噪音值进行降噪处理。
进一步地，所述对采集到的噪音值进行异常值检测和去除，具体包括：
通过离群点检测算法对采集到的噪音值进行异常值检测和去除。
在一些实施例中，所述噪音测量装置包括声级计。
在一些实施例中，所述的用于电机控制的降噪方法，还包括：
若提高后的载波频率达到载波频率可调范围上限值，获取到的噪音值仍大于噪音预设值，则将所述电机的载波频率设定在载波频率可调范围上限值。
在一些实施例中，所述噪音测量装置还包括噪音分析仪。
第二方面，本发明提供一种用于电机控制的降噪系统，包括：数据获取单元、对比单元和控制单元；
所述数据获取单元用于获取电机的噪音值；
所述对比单元用于将获取到的噪音值与噪音预设值进行对比；
所述控制单元用于在获取到的噪音值大于噪音预设值时，提高所述电机的载波频率。
第三方面，本发明提供了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第一方面所述的方法。
第四方面，本发明提供了一种设备，包括，
存储器；
处理器；
以及
计算机程序；
其中，所述计算机程序存储在所述存储器中，并被配置为由所述处理器执行以实现上述第一方面所述的方法。
本发明的有益效果在于：本发明的用于电机控制的降噪方法是通过调整电机的载波频率来降低噪音值。具体来说，首先对电机的噪音水平进行检测和测量，得到实际的噪音数值。再将获取到的噪音值与事先设定的噪音预设值进行比较。如果获取到的噪音值大于噪音预设值，则执行下一步。通过增加电机的载波频率，可以改变电机控制中的信号传输方式，从而减少噪音的产生。重复以上步骤：继续获取电机的噪音值，并与噪音预设值进行对比。如果获取到的噪音值仍然大于噪音预设值，则再次提高电机的载波频率。如果在提高载波频率的过程中，超出了事先设定的可调范围且最新获取到的噪音值仍然大于噪音预设值，则需要将电机的载波频率设定在可调范围内，并通过其他方式使得噪音值达到最小值。通过这种降噪方法，可以根据实际噪音情况动态地调整电机的载波频率，以达到降低噪音水平的目的。
附图说明
图1是本发明实施例的用于电机控制的降噪方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
在本发明的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，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。
本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”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。
请参阅图1所示，本发明提供一种用于电机控制的降噪方法和系统，通过实时调整电机的载波频率来降低噪音值。
实施例1
如图1所示，本实施例提供了一种用于电机控制的降噪方法，包括：
S1，获取电机的噪音值；
S2，将获取到的噪音值与噪音预设值进行对比；
S3，在获取到的噪音值大于噪音预设值的情况下，控制提高所述电机的载波频率；
S4，重复S1至S3，直至获取到的噪音值小于或等于噪音预设值；
在一些实施例中，还包括：S5，若提高后的载波频率达到载波频率可调范围上限值，获取到的噪音值仍大于噪音预设值，则将所述电机的载波频率设定在载波频率可调范围上限值。
在一些具体实施例中，若提高后的载波频率超出了预设可调范围且最新获取到的噪音值仍大于所述噪音预设值，则将所述电机的载波频率设定在所述预设可调范围内并使其对应的新的噪音值达到噪音最小值。
在上述方案中，本发明的用于电机控制的降噪方法是通过调整电机的载波频率来降低噪音值。具体来说，
获取电机的噪音值：首先对电机的噪音水平进行检测和测量，得到实际的噪音数值。
对比噪音值与噪音预设值：将获取到的噪音值与事先设定的噪音预设值进行比较。如果获取到的噪音值大于噪音预设值，则执行下一步。
提高电机的载波频率：通过增加电机的载波频率，可以改变电机控制中的信号传输方式，从而减少噪音的产生。
重复以上步骤：继续获取电机的噪音值，并与噪音预设值进行对比。如果获取到的噪音值仍然大于噪音预设值，则再次提高电机的载波频率。
超出可调范围时的处理：如果在提高载波频率的过程中，超出了事先设定的可调范围且最新获取到的噪音值仍然大于噪音预设值，则需要将电机的载波频率设定在可调范围内，并通过其他方式使得噪音值达到最小值。
通过这种降噪方法，可以根据实际噪音情况动态地调整电机的载波频率，以达到降低噪音水平的目的。
进一步地，所述电机为空调用直流电机。
进一步地，所述获取电机的噪音值这一步骤，其具体包括：
通过噪音测量装置采集电机的噪音值；
对采集到的噪音值进行预处理。
其中，所述对采集到的噪音值进行预处理这一步骤，其具体包括：
对采集到的噪音值进行异常值检测和去除；
采用深度学习方法对经过异常值检测和去除后的噪音值进行降噪处理。需要说明的是，使用深度神经网络进行噪音值数据降噪处理。例如，可以使用自编码器(Autoencoder)来对噪音值数据进行重构，通过比较原始数值和重构数值的差异来判断是否存在噪声。
其中，所述对采集到的噪音值进行异常值检测和去除这一步骤，其具体包括：
通过离群点检测算法对采集到的噪音值进行异常值检测和去除。需要说明的是，离群点检测算法是一种用于识别数据集中异常点的技术。它可以帮助发现那些与其他数据点明显不同或者具有异常行为的数据点。离群点检测算法有许多不同的方法和技巧，每种方法都有其适用性和局限性。以下是几种常见的离群点检测算法：1.基于统计的方法：基于统计的方法通过建立数据分布模型来识别异常点。例如，基于正态分布的方法假设数据集遵循正态分布，并使用统计指标(如均值和方差)来判断是否为异常点。2.基于距离的方法：基于距离的方法将数据点之间的距离作为衡量指标，通过计算每个数据点与其最近邻之间的距离来判断是否为离群点。例如，LOF(局部离群因子)算法通过比较每个数据点周围邻居点的密度来确定其是否为离群点。3.基于密度的方法：基于密度的方法通过计算数据点的局部密度来判断是否为离群点。例如，DBSCAN(基于密度的聚类算法)将数据点分为核心点、边界点和离群点，并通过数据点周围的邻居点数量来判断是否为离群点。4.基于聚类的方法：基于聚类的方法通过将数据点分为不同的聚类簇，然后根据数据点与聚类簇的关系来判断是否为离群点。例如，K-means算法将数据点分为K个簇，可以通过计算数据点与其所属簇中心之间的距离来判断是否为离群点。
在本实施例中，使用噪音测量装置采集电机的噪音值：通过专门的仪器或设备，对电机工作时产生的噪音进行测量，获取到原始的噪音数值。对采集到的噪音值进行预处理：对采集到的噪音数据进行一系列处理，以提高数据的质量和可靠性。异常值检测和去除：对采集到的噪音值进行异常值检测和去除。通过离群点检测算法，可以识别并排除那些与正常噪音分布有较大差异的异常值，以保证采集到的数据准确性和稳定性。深度学习方法降噪：对经过异常值检测和去除后的噪音值进行降噪处理。采用深度学习方法，通过计算噪音数据的均值，减少噪音信号的波动，提高采集数据的准确性。通过以上步骤的串联操作，可以实现对电机噪音值的准确测量和有效控制。
进一步地，所述噪音测量装置包括声级计。需要说明的是，声级计是一种用于测量声音强度的仪器，也被称为音量计或分贝计。它广泛应用于环境噪音监测、工业安全、声学研究等领域。声级计通过测量声音的压力水平，将其转换为分贝(dB)单位来表示。分贝是一种相对单位，用于描述声音的相对强度。人类听觉范围内的最低声音为0dB，通常被认为是无声的，而约85dB以上的声音可能会对人耳造成损伤。声级计通常由以下几个主要部分组成：麦克风、预处理电路、显示和记录装置。麦克风负责将声音转换为电信号，预处理电路对信号进行放大和滤波处理，以确保测量结果准确可靠。显示和记录装置则用于显示和记录测得的声音强度数值。在实际使用中，声级计可以测量不同频率范围内的声音强度，并根据需要进行加权处理，以反映人类听觉对不同频率声音的敏感程度。常见的加权曲线有A、C、Z等。
进一步地，所述噪音测量装置还包括噪音分析仪。需要说明的是，噪音分析仪是一种用于测量和分析环境中噪音水平和频谱特征的仪器设备。它主要通过采集环境中的声音信号，对其进行处理和分析，以获得噪音的各项参数和频谱信息。噪音分析仪广泛应用于环境监测、工业安全、建筑设计和声学研究等领域。
实施例2
基于实施例1，本实施例提供了一种用于电机控制的降噪系统，包括处理器及存储介质；
所述存储介质用于存储指令；
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据实施例1所述的方法。
进一步地，所述用于电机控制的降噪系统包括：数据获取单元、对比单元和控制单元；
所述数据获取单元用于获取电机的噪音值；
所述对比单元用于将获取到的噪音值与噪音预设值进行对比；
所述控制单元用于在获取到的噪音值大于噪音预设值时，提高所述电机的载波频率。
本发明通过不断调整电机的载波频率来调整电机噪音值，在保证电机工作性能的前提下尽可能地降低电机的噪音，相较于屏蔽转速的调整方式，本发明能够更容易使得电机满足设计需求。其中，本发明电机的噪音控制方法尤其适用于空调用的直流电机，从而提高空调性能和舒适性。
实施例3
基于实施例1，本实施例提供了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实施例1所述的方法。
实施例4
基于实施例1，本实施例提供了一种设备，包括，
存储器；
处理器；
以及
计算机程序；
其中，所述计算机程序存储在所述存储器中，并被配置为由所述处理器执行以实现实施例1所述的方法。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种用于电机控制的降噪方法，其特征在于，包括：
S1，获取电机的噪音值；
S2，将获取到的噪音值与噪音预设值进行对比；
S3，在获取到的噪音值大于噪音预设值的情况下，控制提高所述电机的载波频率；
S4，重复S1至S3，直至获取到的噪音值小于或等于噪音预设值。
2.根据权利要求1所述的用于电机控制的降噪方法，其特征在于，所述电机为空调用直流电机。
3.根据权利要求1所述的用于电机控制的降噪方法，其特征在于，所述获取电机的噪音值，具体包括：
通过噪音测量装置采集电机的噪音值；
对采集到的噪音值进行预处理。
4.根据权利要求3所述的用于电机控制的降噪方法，其特征在于，所述对采集到的噪音值进行预处理，具体包括：
对采集到的噪音值进行异常值检测和去除；
采用深度学习方法对经过异常值检测和去除后的噪音值进行降噪处理。
5.根据权利要求4所述的用于电机控制的降噪方法，其特征在于，所述对采集到的噪音值进行异常值检测和去除，具体包括：
通过离群点检测算法对采集到的噪音值进行异常值检测和去除。
6.根据权利要求3所述的用于电机控制的降噪方法，其特征在于，所述噪音测量装置包括声级计。
7.根据权利要求1所述的用于电机控制的降噪方法，其特征在于，还包括：
若提高后的载波频率达到载波频率可调范围上限值，获取到的噪音值仍大于噪音预设值，则将所述电机的载波频率设定在载波频率可调范围上限值。
8.根据权利要求3所述的用于电机控制的降噪方法，其特征在于，所述噪音测量装置还包括噪音分析仪。
9.一种用于电机控制的降噪系统，其特征在于，包括：数据获取单元、对比单元和控制单元；
所述数据获取单元用于：获取电机的噪音值；
所述对比单元用于：将获取到的噪音值与噪音预设值进行对比；
所述控制单元用于：在获取到的噪音值大于噪音预设值的情况下，提高所述电机的载波频率。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，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权利要求1至8任一项所述的方法。
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