滋筒洗衣机负载传感器的研究.doc

滋筒洗衣机负载传感器的研究 徘桫计算机自动测?与控制（）（）滚筒洗衣机负载传感器的研究崔光燕塑叁曹灵芝、）曹灵芝）摘要根据全自动滚筒洗衣机模糊控制器的需要，分析了洗衣机的运转过程，讨论了一种?存在物?实体的洗衣机负载传感技术，采用软件分析的方法，对负载传感的?值确定和影响?补偿的方法进?了计算软件程序方面的设计。 关键词负载传感器；洗衣机；软件；补偿；数字滤波中囝分类号；（，）荆廿，哪；目言洗衣机洗涤程序的全自动控制关键在于布阻抗的检测。 布阻抗?仅确定洗衣机洗涤水?的多少，还确定洗涤时间的长短、洗涤强度的大小等是实现洗衣机过程自动化的第一个需要检测的物?。 目前洗衣机中布阻抗的检测常用所谓的“软传感器”方法一种?存在物?实体的洗衣机负载传感技术，通过某种电?检测某一种器件的电特性来间接反映洗衣机负载?的大小。 在套筒式全自动洗衣机中负载检测采用检测电机衰减特性的方法先让洗衣机中的洗涤衣物被水浸润按照某一特定规?的运转方式使电机进?正反换向运转，在电机断电后的某一段时间内检测电机电容两端的电压衰减特性，然后根据其变化规?判断洗涤衣物的多少。 对于套筒式洗衣机来说，虽然有衣物分布的?规?性、机械特性、电源特性及衣物特性等因素的影响，但均可通过电机的多次双向运?来排除干扰，其结果还是比较可靠的。 对于滚筒式全自动洗衣机来说，由于电机与滚筒之间的传动比比较大，皮带与驱动轮之间的怍者简介崔光照（一），男，副教授，主要从事电器及其控制技术研究。 磨檫系数变化比较悬殊洗涤衣物的多少与门之间的磨擦情况有所?同，电机特性及安装特性发生变异，再加上干法测试（即无水测试）使得对布阻抗的检测存在着较大的困难。 为了解决这个问题除了改进信息获取方法之外，还需在测试程序方面作相应的处?。 测试方法滚筒洗衣机的软传感器电?根据滚筒洗衣机的结构特点其负载传感器采用干法测试把待洗衣物放入洗衣机后在加水前先进?负载测试，根据测试结果确定洗衣机的有关运?状态参数。 滚筒洗衣机的负载测试有上升特性测试和下降特性测试两种测试电?，对目前所采用的?激电机来说该软传感器电?主要由驱动电?、稳速电?、测速电?和数字处?单元等几部分组成其电?框图分别如图（）和图（）所示。 （毒）上升特性试图（）下降特性测试圈图滚筒洗衣机负载测试电?框图器，第卷计算机自动测?与控制?韵圆图测试试验系统图图所示的软传感器电?的中心处?单元是一个以单片机（）为核心的系统。 图（）中的驱动稳速电?是一个闭环交流触发稳速电?，可以设定电机的速度上升率且具有其他保护电?。 测速单元把电机速度信号取出送给信号处?单元在进?波形处?后再变换成适当形式，送给中心处?单元进?数据处?。 图（）所示电?与图（）?同之处在于驱动电?同其中开环驱动电?主要用于得到?同阶段的电机特性。 图（）所示的电?由于驱动稳速电?的作用只能得到电机的速度衰减特性，而图（）所示的电?仅能够得到电机的速度衰减特性，还可以得到电机的速度上升特性。 上述洗衣机检测负载的软传感器电?实际上也是洗衣机控制器电?的一部分，而对负载测试得到的数据的处?方法和处?程序也是洗衣机控制程序的一个重要环节所以对洗衣机负载的测试是实现洗衣机自动控制的基础。 试验电?及仪器用于测试洗衣机负载的测试电?如图所示。 对于图所示的测试系统在负载测试程序的控制下洗衣机电机按照某种特定的运转程序进?工作，由数字测速仪记录电机的转速，存储记忆示渡器记录电机的暂态过程，电子计数器记录处?后的波形逻辑分析仪分析其状态变化。 测试的对象是某电器集团生产的侧开门式滚筒洗衣机，其额定容?为，滚筒转速为。 测试过程可以人工介入。 由上面测试电?所得到数据?仅仅是反映了洗衣机的负载?，其中还包括了诸如负载性质等在内的其图负载测试程序框图他特性。 但由于本文讨论内容所限，下面的试验数据及处?程序只涉及洗衣机的负载?。 、负载测试程序洗衣机的负载测试程序主要包括如下几个部分洗衣机电机的启动及运转方式控制、速度传感器数据的采集和处?、测试数据的分析、电机暂态过程分析、数据库的形成、数据的一致性分析等。 （?）图试验数据曲线负载测试程序如图所示。 初始化过程包括电源检测、口状态设定等。 速度设定是按照某一特定的步长改变电机的转速，用于考察电机转速对布阻抗测试的影响。 采样速率设定包括采样间隔和采样时刻的设定，这是因为电机的负载特性与电机的速度之间是非线性的。 加载过程需要人的参与，在通常情况下先测空载时的参数，然后按照某一规?加入负载。 在启动运转后读取测试数据，其后洗衣机才处于待机状态?于加载。 重复上述过程直至所有的负载测试完毕，调整电机转速后进?新一轮的测试。 每一次测试后的数据置于测试某缓中区域以?后续处?。 数据规?分析负载测试数据曲线对试验数据进?整?可制成如图所示的试验数据曲线，其中图（）为上升特性曲线，图（）为下降特性曲线。 这些典型试验数据曲线，主要考察负载重?、电机转速（图中是洗衣机滚筒的转速而?是电机的转速）、启动和制动特性、由皮带轮、皮带和滚筒等组成的系统的机械特性、电源电压“以及干扰对负载测试的影响。 数据分析下面分别考察各种因素对负载测试的影响电机转速的影响由曲线可看出电机转速对测试的影响较大。 随着电机转速的提高，负载测试数据上升，呈非线性变化。 试验结果还发现在转速低到某一数值后，本检测方法失效。 这主要是驱动稳速电?的影响。 启动与制动特性的影响上升负载特性在单相电容电机上具有较好特性，此处由于?激电机本身特性的影响及外围驱动电?的影响显得凌乱而且规?难寻，特别是在负载较轻和负载较重的情况下尤为突出，在有衣物磨檫时与负载较轻时的特性?难区别。 汗一罱?崔光照等滚筒洗衣机负载传感器的研究第期图负载测试程序框图机械特性的影响驱动传动系统以及衣物与门体的磨檫对测试有比较大的影响，前者随着产品的?同而变化，后者在衣物多到一定程度时才有影响。 这二者都应该在测试方法上进?考虑。 电源电压的影响电源电压对测试结果的影响比较大，其测试数据随着电压的波动而增减。 负载测试程序设计测试程序根据对洗衣机的上述测试及分析，可以设计出滚筒洗衣机负载的测试程序以及相应的测试电?。 其程序如图所示。 程序说明在设计程序时主要考虑如下几个问题（）传动特性处?因为传动系统的离散性，考虑到出厂测试以及维修试验，设计了自学习程序以克服机问差异，在无衣物加入时存储器打开。 （）电源电压校正在硬件上加入电源电压检测电?并根据它对数据处?结果进?校正。 （）数据处?因为洗衣机自身运转的离散特性及?激电机的离散特性的影响，在数据处?方面需采用数字滤渡、区域线性化以及模糊判决等优化处?方法，从而可以根据适?的试验数据得到满意的结果。 结论采用本文所介绍的滚筒洗衣机负载检测方法所设计的滚筒洗衣机全自动控制器。 已经在某种新产品上获得了良好的控制效果。 参考文献黄布毅，崔光照等模糊控制技术在家用电器中的应用?京中国轻工业出版社。 徐苏生，陈宴如等家用电动器具原?及设计?京中国轻工业出版社，崔光照，刘献心等神经元网络在模糊控制洗衣机中的应用郑州轻工业学院学报，（）（上接第页）信号的幅度，算法等效于一个带宽很窄的带通滤波器。 等效噪声带宽与测?时间成反比，为测?的正弦信号，测?时间必须足够长。 （）算法的幅频特性与模拟相敏检渡器相比有很大?同。 算法采用时域平均来实现频域窄带化，本质上与模拟相敏检波器是一致的。 参考文献】（），戴逸松，微弱信号检测方法及仪器?京国防工业出版社，陈佳圭微弱信号检测?京；中央广播电视大学出版社大众工控新品一卡车刊讯在总线工控硬件产品由卡的选择应该算是最复杂，这?仅是园菏它在工整机整体性能的棱心作用而且它的技袁与工艺?断推陈出新。 新焱公司最近推出了一片集多功能于一身的高性能士，一般人对台湾大众电脑集团主机板的印象很深刻，而工控界人士也知道作为大众集团成员的新焱曲司的工控产品即“大众工控”产品在工控界也是鼎鼎有名的现在我就给大家舟绍新焱过敏新卡。 新焱的一彝腾短卡采用芯片组，板上宜带且支持及，集多种功能于一身这是它的最大特点，别的彝腾卡上支持的功能非常少?得?采用其他的板士来做功能补充，结果璇造成了工控机的槽位占用，同时也影响工控机整体的兼容性。 一可“支持多功能，低电压设计消除散热问题，板上自带新赦显示芯片且内存显存，同时支持显示，提供两种接头，且分辨率可高这颤色可达。 据新焱公司研发工程师舟姆，一显示部分最大的优苣是可支持多种，且兼容性但佳，安装很容?。 另外一板上也内建碍络芯片提供提供位芯插槽，可支持一电