[發明專利]一種基于電動搖椅的控制方法及系統

在審

• 申請號: 202011610420.3
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112841964A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 李振欽;張濤;萬利;項方;鄧偉文
• 申請（專利權）人: 佛山市譜德電子科技有限公司
• 主分類號: A47C3/02
• 分類號: A47C3/02
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 胡楓;曹萬菊

本發明公開了一種基于電動搖椅的控制方法，包括根據預設速度獲取所述電動搖椅的電機所需要的預設驅動電壓；根據所述預設驅動電壓計算得到第一驅動電壓和第二驅動電壓；以所述第一驅動電壓驅動所述電機工作第一時長后，再以所述第二驅動電壓驅動所述電機工作第二時長；同時對所述電機進行第一PID調節及第二PID調節，并實時計算第三驅動電壓，其中，所述第一PID調節為純比例調節，所述第二PID調節包括比例、積分以及微分調節；以所述第三驅動電壓驅動所述電機。本發明還提供了一種基于電動搖椅的控制系統。采用本發明，能夠降低系統超調量，提高系統的穩定性和實時性。

技術領域

本發明涉及電路領域，尤其涉及一種基于電動搖椅的控制方法及系統。

背景技術

搖椅調速系統是一個時變且非線性實時系統，速度存在滯后性，普通的控制方法會使系統存在不同程度的振蕩和超調現象，如果外界干擾較大的情況下，調節時間還會過長，無法得到理想的控制效果。

目前搖椅調速有二種方法。方法一、恒定電機輸出電壓，根據搖椅的不同檔位，輸出不同的電機固定電壓，從而相對比較符合人們所需要的搖椅角度。方法二、恒定單位時間內電機的行進路程，根據速度反饋，采用傳統PID調節，從而達到電機所需要的搖椅角度。方法一的控制方法誤差比較大，當搖椅重量不斷增加，系統速度不能進行實時補償，同時外界干擾因素大時穩定性非常差。方法二用傳統PID算法，雖然可以兼顧兩個變量對外界因素的影響，但是PID算法在參數整定上十分困難，不好控制。導致原因：1：搖椅調速系統在整個系統運行過程中，屬于時變且非線性實時系統。2：PID算法控制，比例環節會產生較大的穩定誤差，導致超調過大，積分環節會導致振蕩過大，實時性較差，微分環節過于敏感，不好參數整定。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于，提供一種基于電動搖椅的控制方法及系統，能夠降低系統超調量，提高系統的穩定性和實時性。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種基于電動搖椅的控制方法，包括：根據預設速度獲取所述電動搖椅的電機所需要的預設驅動電壓；根據所述預設驅動電壓計算得到第一驅動電壓和第二驅動電壓；以所述第一驅動電壓驅動所述電機工作第一時長后，再以所述第二驅動電壓驅動所述電機工作第二時長；同時對所述電機進行第一PID調節及第二PID調節，并實時計算第三驅動電壓，其中，所述第一PID調節為純比例調節，所述第二PID調節包括比例、積分以及微分調節；以所述第三驅動電壓驅動所述電機。

優選地，所述同時對所述電機進行第一PID調節及第二PID調節，并實時計算第三驅動電壓的步驟包括：根據所述第二PID調節周期內的所述電動搖椅的光電傳感器檢測到的脈沖數以及電機常數計算得到所述第二PID調節周期內的所述電動搖椅的實時速度；根據上一次所述第二PID調節周期內的電動搖椅每個檔位設置的速度、所述第一PID調節周期內的所述光電傳感器檢測到的脈沖數以及所述第一PID調節周期內第一次PID調節的實際設置的脈沖數計算得到所述第二PID調節周期內的電動搖椅每個檔位設置的速度；根據上一次經所述第一PID調節和第二PID調節得出來的pwm值、所述第二PID調節周期內的電動搖椅每個檔位設置的速度以及所述第二PID調節周期內的所述電動搖椅的實時速度計算得到經過所述第一PID調節和第二PID調節得出來的pwm值；根據經過所述第一PID調節和第二PID調節得出來的pwm值計算得到第三驅動電壓。

優選地，所述根據所述第二PID調節周期內的所述電動搖椅的光電傳感器檢測到的脈沖數以及電機常數計算得到所述第二PID調節周期內的所述電動搖椅的實時速度的步驟包括：根據公式F_speed＝Impulse*A計算所述第二PID調節周期內的所述電動搖椅的實時速度，其中，F_speed為一個所述第二PID調節周期內的所述電動搖椅的實時速度，Impulse為一個所述第二PID調節周期內的所述電動搖椅的光電傳感器檢測到的脈沖數，A為電機常數，所述電機常數為1.8～2。