[发明专利]摇摆驱动控制装置及方法

说明书

本发明公开了一种摇摆驱动控制装置，包括控制器和电机，控制器检测电机反电动势，并根据检测结果驱动电机。同时还公开了相应的方法，包括测量上一周期电机反电动势；反电动势最大值与预设值比较，计算下一周期ＰＷＭ脉冲占空比。本发明不使用传感器而是直接检测电机反电动势，实现摇动频率、相位跟踪以及摇动幅度控制，简化了控制系统。

技术领域

本发明涉及一种摇摆驱动控制装置及方法，具体涉及一种秋千、摇椅的摇摆驱动控制装置及方法，属于摇摆控制领域。

背景技术

现有的自动秋千和摇椅，一般由电机带动摇动件摇动，摇动共振控制器都需要有专门的传感器实现摇动频率、相位跟踪以及摇动幅度控制，成本高。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种摇摆驱动控制装置及方法，不使用传感器实现摇动频率、相位跟踪以及摇动幅度控制。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

摇摆驱动控制装置，包括控制器和电机，控制器检测电机反电动势，并根据检测结果驱动电机。

在摇动对象的一个摇动周期内，前半周期是控制器驱动电机推动摇动对象摇动的时间，后半周期是控制器检测电机反电动势的时间。

控制器根据上一周期电机反电动势的开始和结束时间，控制下一周期驱动电机时间，实现对摇动对象摇动频率和相位的跟踪。

控制器根据上一周期电机反电动势最大值，控制下一周期ＰＷＭ脉冲占空比，实现对摇动对象摇动幅度的控制。

一种秋千，包括所述的摇摆驱动控制装置。

一种摇椅，包括所述的摇摆驱动控制装置。

摇摆驱动控制方法，包括以下步骤，

检测上一周期电机反电动势；

反电动势最大值与预设值比较，计算下一周期ＰＷＭ脉冲占空比。

还包括根据上一周期电机反电动势的开始和结束时间，控制下一周期驱动电机时间。

下一周期驱动电机时间的计算方法为，

计算上一周期反电动势时长的中间点t1= (t₀+ t_j) /2，t₀和t_j分别为上一周期反电动势的开始和结束时间；

计算下一周期驱动电机时长的中间点t2= t1+T/2，T为摇动对象摇动的本征摇动周期；

计算下一周期驱动电机时间的起始点t= t2- T₁/2，T₁为预设的驱动电机时长。

T₁小于T/２，从最高点向最低点摇动过程中，t晚于到达最高点的时间，早于到达最低点的时间。

本发明所达到的有益效果：本发明不使用传感器而是直接检测电机反电动势，实现摇动频率、相位跟踪以及摇动幅度控制，简化了控制系统。

附图说明

图1为本发明装置的结构框图；

图2为本发明装置的结构示意图；

图3为电机驱动和反电动势检测电路图；

图4为本发明在婴儿秋千的实施例；

图5为本发明在婴儿摇椅的实施例；

图6为本发明在成人摇椅的实施例；

图7为本发明在成人摇椅的实施例；

图8为本发明在成人秋千的实施例；