CN203800854U - 一种降低电机振动噪音的模块和装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种降低电机振动噪音的控制模块，包括电机振动噪音数据采集存储单元、电机标定参数单元、振动噪音预补偿计算单元、控制策略调整单元（PID控制算法调节单元）、PWM控制信号产生单元。另外还提供了包含前述控制模块的降低电机振动噪音的装置，包括电机、电机电流检测单元、电机振动噪音检测模块、降低电机振动噪音的控制模块、电机驱动单元。本实用新型通过测量电机振动噪音值与电机振动噪音理论值进行比较，进行预补偿、调整电机控制策略，从而降低电机振动噪音，方法简单、可靠，成本低，可以延长电机使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型属于电机噪音控制技术领域，具体涉及了一种降低电机振动噪音的方法和装置。
背景技术
随着人们收入的提高，对生活质量提出了越来越高的要求，对噪声和环境的污染越来越不能忍受。而作为城市发展的一部分，各种电机已经应用到人们生活的各个方面，随之而来的是电机噪声对大家的生活造成了很大的影响。特别是航空航天领域要求电子设备质量轻、体积小、可靠度高，甚至将电机和控制器集成一体化，此时电机的振动噪音不仅对环境有极大影响，长时间还会导致电机和控制器相关部件失效，造成维修困难，维护成本的增加，降低客户体验。因此，如何有效降低电机振动噪音，提高电机类产品可靠性，成为电机行业普遍面临的共同问题。
发明内容
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提供了一种降低电机振动噪音的方法和装置。其中所述降低电机振动噪音的方法，包括：
a、采集电机振动噪音频率、幅度数据的实测值并将所述实测值进行存储；
b、根据电机标定参数用麦克斯韦方程、快速傅里叶变换方程计算电机振动噪音频率、幅度的理论值；
c、将步骤a中所述实测值与步骤b中计算得到的理论值进行比较，采用如下公式计算电机振动噪音频率、幅度的预补偿量，
Δye=Δy+f(Δy)*dy/dx
其中：Δy为步骤b中计算得到的理论值与步骤a中所述实测值的差值，Δye为电机振动噪音频率、幅度的预补偿量；
d、根据所述预补偿量生成一个新的控制参数，进行控制策略调整；
f、根据新的控制参数产生PWM信号；
g、根据所述PWM信号控制电机。
进一步地，在步骤d中计算电机振动噪音频率、幅度的预补偿量时，|Δy|较大或|dy/dx|有增大趋势时，补偿后|Δye|>|Δy|，则加大控制策略的调节量；反之则减小控制策略的调节量。
进一步地，所述控制策略调整采取PID控制算法。
进一步地，振动噪音采集模块在新的控制参数生效后采集电机振动噪音数据，重复a-g步骤，直至电机振动噪音性能满足系统要求。
一种降低电机振动噪音的控制模块，包括电机振动噪音数据采集存储单元、电机标定参数单元、振动噪音预补偿计算单元、控制策略调整单元（PID控制算法调节单元）、PWM控制信号产生单元。
电机振动噪音数据采集存储单元采集电机振动噪音数据并将振动噪音数据进行存储，得到电机振动噪音信息，并判断振动噪音是否可以满足系统要求；如果振动噪音信息不满足系统要求，振动噪音预补偿计算单元调取电机标定参数单元中的数据与电机振动噪音数据采集存储单元中的数据进行比较，并采用如下公式计算出电机振动噪音频率、幅度的预补偿量，
Δye=Δy+f(Δy)*dy/dx
其中：Δy为步骤b中计算得到的理论值与步骤a中所述实测值的差值，Δye为电机振动噪音频率、幅度的预补偿量；
控制策略调整单元根据所述预补偿量生成一个新的控制参数，进行控制策略调整，PWM控制信号产生单元根据新的控制参数产生PWM信号，并根据所述PWM信号对电机进行控制。
一种降低电机振动噪音的装置，包括电机、电机电流检测单元、电机振动噪音检测模块、所述的降低电机振动噪音的控制模块、电机驱动单元，所述电机电流检测单元检测电机电流传送给降低电机振动噪音的控制模块，所述电机振动噪音检测模块检测电机振动噪音频率、幅度信号传输至所述降低电机振动噪音的控制模块，降低电机振动噪音的控制模块根据所述噪音频率、幅度信号进行电机振动噪音预补偿及进行控制策略调整，产生PWM控制信号进而通过电机驱动单元对电机进行控制，从而降低电机振动噪音。
本实用新型通过测量电机振动噪音值与电机振动噪音理论值进行比较，进行预补偿、调整电机控制策略，从而降低电机振动噪音，方法简单、可靠，成本低，可以延长电机使用寿命。
附图说明
图1是本实用新型降低电机振动噪音的装置的示意图；
图2是本实用新型降低电机振动噪音的控制模块的结构示意图；
图3是本实用新型降低电机振动噪音的控制模块的方法流程图。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，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，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
下面参考图1、2、3描述本实用新型的实施例。
如图2所示，本实用新型提供了一种降低电机振动噪音的控制模块，该模块包括电机振动噪音数据采集存储单元、电机标定参数单元、振动噪音预补偿计算单元、控制策略调整单元（PID控制算法调节单元）、PWM控制信号产生单元。电机振动噪音数据采集存储单元采集电机振动噪音数据并将振动噪音数据进行存储，得到电机振动噪音信息，并判断振动噪音是否可以满足系统要求；如果振动噪音信息不满足系统要求，振动噪音预补偿计算单元调取电机标定参数单元中的数据与电机振动噪音数据采集存储单元中的数据进行比较，并采用如下公式计算出电机振动噪音频率、幅度的预补偿量，
Δye=Δy+f(Δy)*dy/dx
其中：Δy为步骤b中计算得到的理论值与步骤a中所述实测值的差值，Δye为电机振动噪音频率、幅度的预补偿量；
控制策略调整单元根据所述预补偿量生成一个新的控制参数，进行控制策略调整，PWM控制信号产生单元根据新的控制参数产生PWM信号，并根据所述PWM信号对电机进行控制。
如图3所示，所述降低电机振动噪音的控制模块降低电机振动噪音的方法具体为，
S1、采集电机振动噪音频率、幅度数据的实测值并将所述实测值进行存储；
S2、对振动噪音数据进行分析；
S3、对振动噪音是否满足系统要求进行判断，如果满足系统要求，则保存相关数据，如果不满足系统要求，则
S4、根据电机标定参数用麦克斯韦方程、快速傅里叶变换方程计算电机振动噪音频率、幅度的理论值，将步骤a中所述实测值与本步骤中计算得到的理论值进行比较，采用如下公式计算电机振动噪音频率、幅度的预补偿量，
Δye=Δy+f(Δy)*dy/dx
其中：Δy为步骤b中计算得到的理论值与步骤a中所述实测值的差值，Δye为电机振动噪音频率、幅度的预补偿量；
S5、根据所述预补偿量生成一个新的控制参数，进行控制策略调整，如采取PID控制算法进行调整；根据新的控制参数产生PWM信号；根据所述PWM信号控制电机。
在步骤d中计算电机振动噪音频率、幅度的预补偿量时，|Δy|较大或|dy/dx|有增大趋势时，补偿后|Δye|>|Δy|，则加大控制策略的调节量；反之则减小控制策略的调节量。
在完成以上步骤后，振动噪音采集模块在新的控制参数生效后采集电机振动噪音数据，重复S1-S5步骤，直至电机振动噪音性能满足系统要求。
一种降低电机振动噪音的装置，包括电机、电机电流检测单元、电机振动噪音检测模块、降低电机振动噪音的控制模块、电机驱动单元，所述电机电流检测单元检测电机电流传送给降低电机振动噪音的控制模块，所述电机振动噪音检测模块检测电机振动噪音频率、幅度信号传输至所述降低电机振动噪音的控制模块，降低电机振动噪音的控制模块根据所述噪音频率、幅度信号进行电机振动噪音预补偿及进行控制策略调整，产生PWM控制信号进而通过电机驱动单元对电机进行控制，从而降低电机振动噪音。
Claims (3)
1.一种降低电机振动噪音的控制模块，其特征在于，包括电机振动噪音数据采集存储单元（401）、电机标定参数单元（402）、振动噪音预补偿计算单元（403）、控制策略调整单元（404）、PWM控制信号产生单元（405），所述振动噪音数据采集存储单元、电机标定参数单元分别与所述振动噪音预补偿计算单元相连，所述振动噪音预补偿计算单元与控制策略调整单元相连，所述控制策略调整单元与所述PWM控制信号产生单元相连。
2.根据权利要求1所述的降低电机振动噪音的控制模块，其特征在于，所述控制策略调整单元包括PID控制算法调节单元。
3.一种降低电机振动噪音的装置，其特征在于，包括电机（1）、电机电流检测单元（2）、电机振动噪音检测单元（3）、所述降低电机振动噪音的控制模块（4）、电机驱动单元（5），所述电机电流检测单元检测电机电流传送给降低电机振动噪音的控制模块，所述电机振动噪音检测模块检测电机振动噪音频率、幅度信号传输至所述降低电机振动噪音的控制模块，降低电机振动噪音的控制模块根据所述噪音频率、幅度信号进行电机振动噪音预补偿及进行控制策略调整，产生PWM控制信号进而通过电机驱动单元对电机进行控制。
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Cited By (2)
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| CN103633917A (zh) * | 2013-12-11 | 2014-03-12 | 陈卫兵 | 一种降低电机振动噪音的方法和装置 |
| CN114070136A (zh) * | 2020-08-04 | 2022-02-18 | 美的威灵电机技术（上海）有限公司 | 基于振动信号的电机的控制方法、电机和存储介质 |
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- 2013-12-11 CN CN201320815203.7U patent/CN203800854U/zh not_active Expired - Lifetime
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