[發明專利]一種微型壓電泵充氣軟件控制方法及系統

有效

• 申請號: 201711326437.4
• 申請日: 2017-12-13
• 公開（公告）號: CN108071581B
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 高益東;陳新明;李林輝;韋景耀
• 申請（專利權）人: 深圳市景新浩科技有限公司
• 主分類號: F04B49/06
• 分類號: F04B49/06;G05B11/42
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立

1.一種微型壓電泵充氣軟件控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟100、控制軟件按照預設的控制信號初始值輸出控制信號，使壓電泵開始充氣；

步驟200、根據預設的信號采樣率采樣壓力傳感器信號；

步驟300、將采樣的壓力傳感器信號和標定數據換算成壓力信號，將所述壓力信號作低通濾波處理，得到較為平滑的壓力信號曲線；將得到的所述壓力信號曲線作差分運算，得到速度曲線；對所述速度曲線作低通平滑處理，計算出當前充氣速度；

步驟400、計算預定充氣速度與當前充氣速度之間的誤差，并根據誤差計算控制信號的調整值；

步驟500、由上一步計算得到的調整值修改控制信號值，控制軟件輸出修改后的控制信號，然后跳轉到第二步繼續執行。

2.根據權利要求1所述的一種微型壓電泵充氣軟件控制方法，其特征在于：所述對所述速度曲線作低通平滑處理的低通算法為:

Y(n)＝Y(n-1)*0.94+X(n)*0.06；

其中Y(n)為當次運算輸出，Y(n-1)為上次運算輸出，X(n)為當次速度輸入。

3.根據權利要求1所述的一種微型壓電泵充氣軟件控制方法，其特征在于：所述將所述壓力信號作低通濾波處理，所述低通濾波處理的算法公式為：

Y(n)＝(Y(n-2)*0.92+X(n-1)*0.08)*0.92+X(n)*0.08；

其中Y(n)為當次低通輸出，Y(n-2)為上上次低通輸出，X(n)為當次壓力輸入，X(n-1)為上次壓力輸入。

4.根據權利要求1所述的一種微型壓電泵充氣軟件控制方法，其特征在于：所述將得到的所述壓力信號曲線作差分運算，得到速度曲線，若以采樣率100Hz為例，則差分計算間隔為50點，差分計算公式為：

Y(n)＝X(n)–X(n-50)；

其中Y(n)當次差分輸出，X(n)為當次壓力輸入點，X(n-50)為第前50點的壓力點；

由于差分運算是以0.5S為時間間隔，需要換算成每秒壓力差，即Y(n)*2就是每秒充氣速度。

5.根據權利要求2所述的一種微型壓電泵充氣軟件控制方法，其特征在于：所述低通平滑處理的算法需要重復調用3～5次來得到較位理想的平滑速度曲線。

6.根據權利要求1所述的一種微型壓電泵充氣軟件控制方法，其特征在于：所述計算控制信號調整值的方法使用PID調節算法；

由PID的基本原理F＝P+I+D；其中，P為比例因子，I為積分因子，D為微分因子；

若設E(x)為當次誤差值，E(x-1)為上次誤差值,E(x-2)為上上次誤差值,Kp為比例系數，Ki為積分系數，Kd為微分系數；

則P＝E(x)*Kp；I＝(E(x-2)+E(x-1)+E(x))*Ki；D＝(E(x)–E(x-1))*Kd；

Kp、Ki、Kd系數由調試效果確定，不同參數的壓電泵要求的PID系數不同；

E(x)則是按照設定好的PID控制周期從所述速度曲線定時采樣，然后與預設速度相減得到的；

PID控制周期設定為0.4～0.6S之間。

7.一種微型壓電泵充氣軟件控制系統，其特征在于：包括控制軟件，所述控制軟件通過驅動電路連接壓電泵，所述壓電泵通過壓力傳感器反饋連接于控制軟件。