CN114666713B - 一种电机发音控制方法、装置、存储介质及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提出一种电机发音控制方法、装置、存储介质及电子设备,包括:获取待发声电机在PWM控制中断时的角度增量,其中,角度增量表征待发声电机的定子磁场的磁场旋转幅度;依据角度增量调控定子磁场,以驱动待发声电机的转子线圈振动发声。本申请实施例中,在依据角度增量调控定子磁场后,电机的定子磁场会发生旋转。定子磁场对转子线圈进行切割,对转子线圈施加了力,使转子线圈发生振动,从而发出声音。
Description
技术领域
本申请涉及电机领域,具体而言,涉及一种电机发音控制方法、装置、存储介质及电子设备。
背景技术
随着生活水平的提升,越来越多的电子产品被应用到人们的生活中。在一些特定的应用场景下,由于成本或应用场合的限制,无法使用常用的喇叭、蜂鸣器或扬声器来发出声音。当需要发出声音以起到提示效果时,可以利用电子产品的一个重要组件(电机)进行发声。例如在车辆、无人机中的电机均可用于发声。
因此如何控制无人机进行发声,成为了本领域技术人持续关注的难题。
发明内容
本申请的目的在于提供一种电机发音控制方法、装置、存储介质及电子设备,以至少部分改善上述问题。
为了实现上述目的,本申请实施例采用的技术方案如下:
第一方面,本申请实施例提供一种电机发音控制方法,所述方法包括:
获取待发声电机在PWM控制中断时的角度增量,其中,所述角度增量表征所述待发声电机的定子磁场的磁场旋转幅度;
依据所述角度增量调控所述定子磁场,以驱动所述待发声电机的转子线圈振动发声。
第二方面,本申请实施例提供一种电机发音控制装置,所述装置包括:
角度指令发生单元,用于获取待发声电机在PWM控制中断时的角度增量,其中,所述角度增量表征所述待发声电机的定子磁场的磁场旋转幅度;
处理单元,用于依据所述角度增量调控所述定子磁场,以所述待发声电机的驱动转子线圈振动发声。
第三方面,本申请实施例提供一种存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述的方法。
第四方面,本申请实施例提供一种电子设备,所述电子设备包括:处理器和存储器,所述存储器用于存储一个或多个程序;当所述一个或多个程序被所述处理器执行时,实现上述的方法。
第五方面,本申请实施例提供一种可移动平台,包括第四方面所述的电子设备。
相对于现有技术,本申请实施例所提供的一种电机发音控制方法、装置、存储介质及电子设备,包括:获取待发声电机在PWM控制中断时的角度增量,其中,角度增量表征待发声电机的定子磁场的磁场旋转幅度;依据角度增量调控定子磁场,以驱动待发声电机的转子线圈振动发声。本申请实施例中,在依据角度增量调控定子磁场后,电机的定子磁场会发生旋转。定子磁场对转子线圈进行切割,对转子线圈施加了力,使转子线圈发生振动,从而发出声音。
为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,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它相关的附图。
图1为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图;
图2为本申请实施例提供的电机发音控制方法的流程示意图;
图3为本申请实施例提供的S101的子步骤示意图;
图4为本申请实施例提供的S103的子步骤示意图;
图5为本申请实施例提供的S103-2的子步骤示意图;
图6为本申请实施例提供的S103-2A的子步骤示意图;
图7为本申请实施例提供的直轴电压Ud和交轴电压Uq的合成示意图;
图8为本申请实施例提供的电机发音控制方法的流程示意图之一;
图9为本申请实施例提供的S103-1的子步骤示意图;
图10为本申请实施例提供的电机发音控制装置的单元示意图。
图中:10-处理器;11-存储器;12-总线;13-通信接口;201-角度指令发生单元;202-处理单元。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时,在本申请的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,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过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,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过程、方法、物品或者设备所固有的要素。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过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
在本申请的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“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;可以是机械连接,也可以是电连接;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申请中的具体含义。
下面结合附图,对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
无人机在解锁期间或者新能源汽车在启动期间,为了安全需要,提醒行人或者乘客。传统的提醒方式为单独添加外部放大器或者用于控制声音的单独驱动器,增加了总体成本和重量。在一种可能的实现方式,不要额外的装置,利用无人机或新能源汽车的电动机主动发出预期的声音,以起到提示的效果。
可选地,在无人机的操作过程中,需要在无人机启动前进行解锁操作,解锁时需要声光报警,声音可以是由电机发声,发出“嘀~嘀~嘀~”类似声音。或者,在无人机检测到***或软件有故障发生时,如堵转或者PPM丢失时,也可以通过电机发出有规律的音调声音,以提示用户发生故障和/故障类型。
在一种可能的实现方式中,可以使用电压指令发生器控制电机发声。电压指令发生器被配置成基于从目标声音生成信号发生器输入的d轴和q轴的电流指令值、由d-q转换器转换的d轴和q轴的电流值,产生d轴或q轴电压指令以驱动电动机,从而产生目标声音。
具体地,将目标声音转换成对应的电流频率,在d轴或者q轴叠加电流频率,以使电机发声。采集相电流,提取低频信号,滤掉叠加的信号,用作FOC中id和iq的电流反馈。FOC(Field-Oriented Control),即磁场定向控制,也称矢量变频,是无刷直流电机(BLDC)和永磁同步电机(PMSM)高效控制的选择之一。
在该实现方式中,需要在d轴或者q轴电压中叠加电流频率,并且需要采集相电流,经过clark变换和park变换后,得到带有叠加电流频率信息的id和iq,还需要使用低通滤波器滤除掉叠加的电流频率信号,保留低频信号,得到id*和iq*,用作FOC的id和iq的pi计算的反馈值。该实现方式能够让电机在转动的情况下,进行电机发声,但是需要对反馈回路进行滤波,从而会让电机的控制性能下降,同时发出的声音带有杂波。
为了克服以上问题,本申请实施例提供了一种电子设备,该电子设备可以是电机控制***,电子设备可以应用于可移动平台中,可移动平台终端设备可以是无人机或无人车或其他勘测设备。在一种可能的实现方式中,电机控制***包括设置有电机控制器的电机,电机控制器用于对电机的3相全桥中的开关管进行控制,以驱动电机的转子线圈发生振动,从而发出声音。在一种可能的实现方式中,电机控制***包括电子调速器和电机,电子调速器用于对电机的3相全桥中的开关管进行控制,以驱动电机的转子线圈发生振动,从而发出声音。
请参照图1,电子设备的结构示意图。电子设备包括处理器10、存储器11、总线12。处理器10、存储器11通过总线12连接,处理器10用于执行存储器11中存储的可执行模块,例如计算机程序。
处理器10可以是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。在实现过程中,电机发音控制方法的各步骤可以通过处理器10中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器10可以是通用处理器,包括中央处理器(Central Processing Unit,简称CPU)、网络处理器(Network Processor,简称NP)等;还可以是数字信号处理器(DigitalSignal Processor,简称DSP)、专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuit,简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
可选地,处理器10可以作为电机的控制器、电子调速器以及飞机控制器(车辆控制器)中的任意一种。
存储器11可能包含高速随机存取存储器(RAM:Random Access Memory),也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。
总线12可以是ISA(Industry Standard Architecture)总线、PCI(PeripheralComponent Interconnect)总线或EISA(Extended Industry Standard Architecture)总线等。图1中仅用一个双向箭头表示,但并不表示仅有一根总线12或一种类型的总线12。
存储器11用于存储程序,例如电机发音控制装置对应的程序。电机发音控制装置包括至少一个可以软件或固件(firmware)的形式存储于存储器11中或固化在电子设备的操作***(operating system,OS)中的软件功能模块。处理器10在接收到执行指令后,执行所述程序以实现电机发音控制方法。
可能地,本申请实施例提供的电子设备还包括通信接口13。通信接口13通过总线与处理器10连接。处理器10可以通过通信接口13与其他终端进行交互,例如与用户终端。
应当理解的是,图1所示的结构仅为电子设备的部分的结构示意图,电子设备还可包括比图1中所示更多或者更少的组件,或者具有与图1所示不同的配置。图1中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。
本申请实施例提供的一种电机发音控制方法,可以但不限于应用于图1所示的电子设备,具体的流程,请参考图2,电机发音控制方法包括:S101和S103,具体阐述如下。
S101,获取待发声电机在PWM控制中断时的角度增量,其中,角度增量表征待发声电机的定子磁场的磁场旋转幅度。
需要说明的是,在每一个PWM控制周期内均会发生一次中断,中断频率等于3相全桥中的开关管(MOS管或者IGBT管)的PWM控制频率。角度增量为待发声电机的定子磁场在PWM控制中断时的磁场旋转幅度,只要是按照目标声音音频在PWM发波的中断进行的角度增量都可以实现本方案的电机发声。FOC磁场定向控制,也称矢量变频,是无刷直流电机(BLDC)和永磁同步电机(PMSM)高效控制的选择之一,目前,FOC运行一般在ADC完成中断中运行。ADC是MCU的模数转换器,可以采集电压电流等信息,在采集完信号之后进入中断(即ADC完成中断),其他不是ADC中断,只要符合PWM发波的中断也是可行的,此时对3相全桥中的开关管进行控制。可选地,FOC算法在PWM周期的中间开始采集信号,假设PWM频率为12Khz,中断频率也是12khz。1/12000hz=83us,进行中断的时间是每83us进入一次。
应理解,每次中断发生时,可以通过控制3相全桥中的开关管,驱使电机的定子磁场进行旋转,角度增量为中断发生时电机的定子磁场的需要旋转的幅度。
S103,依据角度增量调控定子磁场,以驱动待发声电机的转子线圈振动发声。
应理解地,在依据角度增量调控定子磁场后,电机的定子磁场会发生旋转。例如,定子磁场按照角度增量发生旋转,定子磁场对转子线圈进行切割,对转子线圈施加了力,使转子线圈发生振动,从而发出声音。
通过角度增量限定电机的定子磁场的旋转幅度,不需要参与FOC的反馈回路,不需要id和iq电流的PI计算,适用于所有无刷电机,不影响电机的控制性能,发出的声音比较清脆且无杂波。
综上所述,本申请实施例提供了一种电机发音控制方法,包括:获取待发声电机在PWM控制中断时的角度增量,其中,角度增量表征待发声电机的定子磁场的磁场旋转幅度;依据角度增量调控定子磁场,以驱动待发声电机的转子线圈振动发声。本申请实施例中,在依据角度增量调控定子磁场后,电机的定子磁场会发生旋转。定子磁场对转子线圈进行切割,对转子线圈施加了力,使转子线圈发生振动,从而发出声音。
应理解,在无人机解锁时,无人机桨叶周围可能存在阻挡物,如果在发声的过程中,无人机桨叶发生了旋转,可能会对无人机造成损害。本申请实施例提供的电机发音控制方法,可以在桨叶保持静止的情况下,使电机发出声音,以起到提示用户的作用,同时避免损害设备,起到了保护作用。
在一种可能的实现方式中,角度增量大于预设的角度阈值。应理解,当角度增量大于预设的角度阈值时,定子磁场会在很短的时间内旋转一周。例如,进行中断的时间是每83us进入一次,角度增量为90°,旋转一周的时间为83us*4=332us。332us的是非常短暂地,期间四次旋转定子磁场所给转子线圈施加的力,相当于沿着圆周给转子线圈施加力,力之间相互抵消一部分,从而不能克服转子的惯性,转子不能转动桨叶保持静止。磁场作用力快速圆周转动导致转子非常小幅度的摆动,是一种非常高频的震动,所以看起来是静止的(电机静止的)。在电机的转子保持不旋转的情况下,桨叶也不会转动,不会产生转动导致的声音干扰,发音更清晰。
应理解,当角度增量小于预设的角度阈值时,转子就会发生转动。角度阈值可以但不限定为:360°*0.008=2.88°。
在一种可能的实现方式中,当无人机已停靠至站点,但电机因为惯性还在旋转时,当用户需要锁定无人机时,还可以通过本申请实施例的电机发音控制方法,依据大于预设的角度阈值的角度增量调控定子磁场,在控制电机发音的同时迅速将电机停止。
在图2的基础上,关于S101中的内容,如何确定角度增量,本申请实施例还提供了一种可能的实现方式,请参考图3,S101包括:S101-1和S101-2,具体阐述如下。
S101-1,获取发音请求,其中,发音请求携带目标声音频率。
可选地,目标声音频率例如为音乐中dou、re、mi、fa、sol、la以及si,频率分别为2048hz、2304hz、2560hz、3410hz、3840hz、4270hz以及4800hz。频率不同用户所感知到的声音也不同,从而可以起到不同的提示作用。
例如,在无人机解锁、故障类型通知、无人机报警等等场景下,发音请求的内容可以是不同的。在一种可能的实现方式中,不同的故障类型通知,发音请求的内容也可以是不同的。
可选地,为了便于用户区分电机发声所想要提示的内容,发音请求可以包括至少一种目标声音频率、至少一种目标声音频率的发音先后顺序以及至少一种目标声音频率的发音时长。例如,无人机桨叶解锁对应的发音请求为(2048hz-5s、3840hz-2s、2304hz-1s),当然地,该示例仅用于举例说明,并不以此作为限定。
需要说明的是,人类可以听到的音频范围包括:从20hz~20000hz。当目标声音音频在200hz时,还是可以听到声音,同时磁场力转动时间足够,转子可以转动,但该声音不是本申请的理想声音,同时其可能也会受到转动干扰。当然地,也存在一种情况,当目标声音音频在1000hz时,可以听到声音,同时电机也不转动,但不是音乐中dou、re、mi、fa、sol、la以及si。
S101-2,依据目标声音频率和中断频率确定角度增量。
应理解,目标声音频率可以等同于定子磁场在中断频率下进行旋转电角度一周的频率。在每一个PWM控制周期内均会发生一次中断,中断频率等于3相全桥中的开关管(MOS管或者IGBT管)的PWM控制频率。中断频率为磁场变化的频率,依据目标声音频率和中断频率之间的倍数关系,可以确定每一次发生中断时,定子磁场的旋转幅度,即角度增量。例如目标声音频率为2048hz、中断频率为12000hz,则角度增量等于360°*(2048/12000)=360°*0.17067=61.44°。
应理解,在中断频率保持不变的情况下,角度增量随着目标声音频率变化。通过设定目标声音频率,改变角度增量,从而使电机发出用户需要的声音,实现声音的精准控制。例如可以控制电机按照音乐的dou、re、mi、fa、sol、la以及si进行发声,有节奏的音律听起来更美妙。
需要说明的是,发音时长表示定子磁场保持目标声音频率对应的角度增量旋转的时长。至少一种目标声音频率的发音先后顺序表征角度增量变化的先后顺序。发音时长和发音先后顺序可以与对应的角度增量进行配合使用,用于对定子磁场进行调控,从而发出预设的声音。
在一种可能的实现方式中,可以由角度指令发生单元执行S101-1和S101-2,以确定角度增量。角度指令发生单元可以采用硬件、软件或其组合实现。
在图2的基础上,对于S103中的内容,如何调控定子磁场,本申请实施例还提供了一种可能的实现方式,请参考图4,S103包括:S103-1和S103-2,具体阐述如下。
S103-1,依据角度增量确定当前中断发生时定子磁场的目标角度。
其中,目标角度为定子磁场的目标方向相对于定子磁场的零度方向之间的夹角。
例如,角度增量为61°,那么第一次中断发生时,目标角度为61°,第二次中断发生时,目标角度为122°,第三次中断发生时,目标角度为183°…第五次中断发生时,目标角度为305°。
S103-2,控制定子磁场旋转至目标角度。
应理解,相邻两次中断发生时的目标角度不同,当控制定子磁场旋转至目标角度时,例如旋转至的目标角度为122°,相对于之前的61°,定子磁场的旋转幅度为61°,即与角度增量相同。即每一次中断发生时,电机的定子磁场的旋转幅度与角度增量相同。
应理解,因为定子磁场保持固定的旋转幅度旋转,可以控制转子线圈保持对应的频率振动,从而发出对应的声音。
在图4的基础上,对于S103-2中的内容,关于如何保障定子磁场旋转的精度,本申请实施例还提供了一种可能的实现方式,请参考图5,S103-2包括:S103-2A和S103-2B,具体阐述如下。
S103-2A,依据目标角度、交轴电压、直轴电压获取当前中断对应的三相占空比。
其中,三相占空比包括电机的3相全桥中的开关管在一个脉冲循环内,通电时间相对于总时间所占的比例。
可选地,电机在dq坐标系下的直轴电压为Ud,交轴电压为Uq。交轴电压和直轴电压用于调节转子线圈的振动幅度,即调节电机发声的大小。关于获取三相占空比的具体步骤,请参考下文中S103-2A的子步骤。
S103-2B,执行三相占空比控制3相全桥中的开关管,以使定子磁场旋转至目标角度。
应理解,控制3相全桥中的开关管在一个脉冲循环内,通电时间相对于总时间所占的比例与三相占空比一致,即可以使定子磁场旋转至目标角度。
具体地,处理器10内设置有PWM执行函数,将三相占空比输入至PWM执行函数,处理器10的引脚则会控制3相全桥的MOS管或者IGBT管进行开关动作,产生对应的3相占空比,让电机的定子合成指定角度方向(目标角度)的磁场,保障了定子磁场的旋转幅度的准确性。
在图5的基础上,对于S103-2A中的内容,如何准确获取三相占空比,本申请实施例还提供了一种可能的实现方式,请参考图6,S103-2A包括:S103-2A-1和S103-2A-2,具体阐述如下。
S103-2A-1,基于目标角度对交轴电压和直轴电压进行ipark变换,以获得定子坐标系上的α轴电压和β轴电压。
可选地,可以依据ipark变换算式获取α轴电压和β轴电压;
Uα=Ud*cosθ-Uq*sinθ;
Uβ=Uq*cosθ+Ud*sinθ;
其中,Uα表征α轴电压,Uβ表征β轴电压,θ表征目标角度。
S103-2A-2,利用SVPWM函数对α轴电压和β轴电压进行解算,以获取当前中断对应的三相占空比。
可选地,将α轴电压和β轴电压作物SVPWM函数的输入,从而获取当前中断对应的三相占空比。
请参考图7,图7为本申请实施例提供的直轴电压Ud和交轴电压Uq的合成示意图。如图7所示:
应理解,直轴电压Ud和交轴电压Uq实际上是合成了Us电压,从而调节电机发声的大小,Us为0,因为没有电压,则电机不发声。只要Us有电压,则就有声音大小,电压越大,声音越大。可选地,可以将电压全部给Ud,也可以全部给到Uq,或者Ud和Uq都有电压,在此不做限定。
在图5基础上,关于如何调节电机声音大小,本申请实施例还提供了一种可能的实现方式,请参考图8,在S103-2A之前,电机发音控制方法还包括:S102,具体阐述如下。
S102,依据目标声音音量确定交轴电压和直轴电压。
可选地,发音请求除携带目标声音频率以外,还可以携带目标声音音量。当然地,目标声音音量也可以是用户设定的;还可以依据用户终端与携带待发声电机的可移动平台之间的距离,匹配对应的目标声音音量。依据目标声音音量确定Us,进而由Us确定交轴电压和直轴电压。通过调节交轴电压和直轴电压可以改变转子声音的大小,满足更多场景需求。
在图4的基础上,对于S103-1中的内容,本申请实施例还提供了一种可能的实现方式,请参考图9,S103-1包括:S103-1A和S103-1B,具体阐述如下。
S103-1A,依据上一次中断发生后定子磁场旋转后的当前角度和角度增量确定当前中断发生时定子磁场的目标角度。
可选地,将中断发生后定子磁场旋转后的当前角度与角度增量的和确定为定子磁场的目标角度。
例如角度增量为61°,第一次中断发生后定子磁场旋转角度为61°,第二次中断发生时的目标角度为61°+61°=122°。
S103-1B,在目标角度超出预设角度范围时,对目标角度进行调整,以使调整后的目标角度处于预设角度范围内。
继续参考上例,角度增量为61°,那么第一次中断发生时,目标角度为61°,第二次中断发生时,目标角度为122°,第三次中断发生时,目标角度为183°…第五次中断发生时,目标角度为305°、第六次中断发生时,目标角度为366°。假设,预设角度范围为(0~360),366°超出了预设角度范围,需要对目标角度进行调整,例如366°-360°=6°,即调整后的目标角度为6°,处于预设角度范围内。
假设预设角度范围为(-180°~180°),第三次中断发生时的目标角度(183°)就超出了预设角度范围,需要对目标角度进行调整,例如183°-360°=-177°,即调整后的目标角度为-177°,处于预设角度范围内。
通过对目标角度进行调整,以使调整后的目标角度处于预设角度范围内,避免超出定子磁场的旋转角度范围,保障后续S103-2A控制定子磁场旋转至目标角度,可以顺利执行。
关于S103-1A,本申请实施例还提供了一种可能的实现方式,依据开始发音控制后的中断次数和角度增量确定目标角度。即目标角度为角度增量与中断次数的积。经对得到后的目标角度进行调整,以使其处于预设范围内。
本申请实施例中所涉及的角度可以是电角度,包括磁场旋转幅度、目标角度以及角度增量等。
本申请实施例提供的电机发音控制方法,相对于利用FOC的电流环进行发音控制,不需要低通滤波器、补偿反电动势等一系列提取有效信号的运算,处理过程更加简单,对处理器10的性能要求低,容易实现,并且可以和其他控制解耦。不参与foc的反馈回路,不需要id和iq电流的pi计算,适用于所有无刷电机,发声清脆。通过转子高频的震动角度的来回振动发声不影响其他环路。发出的声音清脆,适用所有无刷电机。
请参阅图10,图10为本申请实施例提供的一种电机发音控制装置,可选的,该电机发音控制装置被应用于上文所述的电子设备。
电机发音控制装置包括:角度指令发生单元201和处理单元202。
角度指令发生单元201,用于获取待发声电机在PWM控制中断时的角度增量,其中,角度增量表征待发声电机的定子磁场的磁场旋转幅度;
处理单元202,用于依据角度增量调控定子磁场,以驱动待发声电机的转子线圈振动发声。
可选地,角度指令发生单元201可以执行上述的S101,处理单元202可以执行上述的S102和S103。
需要说明的是,本实施例所提供的电机发音控制装置,其可以执行上述方法流程实施例所示的方法流程,以实现对应的技术效果。为简要描述,本实施例部分未提及之处,可参考上述的实施例中相应内容。
本申请实施例还提供了一种存储介质,该存储介质存储有计算机指令、程序,该计算机指令、程序在被读取并运行时执行上述实施例的电机发音控制方法。该存储介质可以包括内存、闪存、寄存器或者其结合等。
下面提供一种电子设备,可以是电机发音控制设备,该电机发音控制设备包括如图1所示的电子设备,可以实现上述的电机发音控制方法;具体的,该电子设备包括:处理器10,存储器11、总线12。处理器10可以是CPU。存储器11用于存储一个或多个程序,当一个或多个程序被处理器10执行时,执行上述实施例的电机发音控制方法。
在本申请所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分,所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现方式中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个连续的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的***来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外,在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分,也可以是各个模块单独存在,也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
对于本领域技术人员而言,显然本申请不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下,能够以其它的具体形式实现本申请。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (12)
1.一种电机发音控制方法,其特征在于,所述方法包括:
获取待发声电机在PWM控制中断时的角度增量,其中,所述角度增量表征所述待发声电机的定子磁场的磁场旋转幅度;
依据所述角度增量调控所述定子磁场,以驱动所述待发声电机的转子线圈振动发声。
2.如权利要求1所述的电机发音控制方法,其特征在于,所述角度增量大于预设的角度阈值。
3.如权利要求1所述的电机发音控制方法,其特征在于,所述获取待发声电机在PWM控制中断时的角度增量,包括:
获取发音请求,其中,所述发音请求携带目标声音频率;
依据所述目标声音频率和中断频率确定角度增量。
4.如权利要求1所述的电机发音控制方法,其特征在于,所述依据所述角度增量调控所述定子磁场,包括:
依据所述角度增量确定当前中断发生时所述定子磁场的目标角度,其中,所述目标角度为所述定子磁场的目标方向相对于所述定子磁场的零度方向之间的夹角;
控制所述定子磁场旋转至所述目标角度。
5.如权利要求4所述的电机发音控制方法,其特征在于,所述控制所述定子磁场旋转至所述目标角度,包括:
依据所述目标角度、交轴电压、直轴电压获取所述当前中断对应的三相占空比,其中,所述三相占空比包括所述电机的3相全桥中的开关管在一个脉冲循环内,通电时间相对于总时间所占的比例;
执行所述三相占空比控制3相全桥中的开关管,以使所述定子磁场旋转至所述目标角度。
6.如权利要求5所述的电机发音控制方法,其特征在于,所述依据所述目标角度、交轴电压、直轴电压获取所述当前中断对应的三相占空比,包括:
基于所述目标角度对所述交轴电压和所述直轴电压进行ipark变换,以获得定子坐标系上的α轴电压和β轴电压;
利用SVPWM函数对所述α轴电压和所述β轴电压进行解算,以获取所述当前中断对应的三相占空比。
7.如权利要求5所述的电机发音控制方法,其特征在于,在所述依据所述目标角度、交轴电压、直轴电压获取所述当前中断对应的三相占空比之前,所述方法还包括:
依据目标声音音量确定所述交轴电压和所述直轴电压。
8.如权利要求4所述的电机发音控制方法,其特征在于,所述依据所述角度增量确定当前中断发生时所述定子磁场的目标角度,包括:
依据上一次中断发生后所述定子磁场旋转后的当前角度和所述角度增量确定当前中断发生时所述定子磁场的目标角度;
在所述目标角度超出预设角度范围时,对所述目标角度进行调整,以使调整后的目标角度处于所述预设角度范围内。
9.一种电机发音控制装置,其特征在于,所述装置包括:
角度指令发生单元,用于获取待发声电机在PWM控制中断时的角度增量,其中,所述角度增量表征所述待发声电机的定子磁场的磁场旋转幅度;
处理单元,用于依据所述角度增量调控所述定子磁场,以驱动所述待发声电机的转子线圈振动发声。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-8中任一项所述的方法。
11.一种电子设备,其特征在于,包括:处理器和存储器,所述存储器用于存储一个或多个程序;当所述一个或多个程序被所述处理器执行时,实现如权利要求1-8中任一项所述的方法。
12.一种可移动平台,其特征在于,包括权利要求11所述的电子设备。
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