專利名稱：：洗衣機的電動機位置感應裝置和方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種洗衣機的電動機位置感應裝置和方法。
背景技術：
：一般來說，洗衣機可以分為全自動洗衣機和滾筒洗衣機，其中全自動洗衣機采用的洗滌方式是電動機可以驅(qū)動裝有洗滌物的內(nèi)桶和安裝在上述內(nèi)桶底部的攪拌器(pulsator)旋轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)水流，利用這種旋轉(zhuǎn)水流可以對洗滌物進行洗滌。而上述滾筒洗衣機所采用的洗滌方式是電動機可以驅(qū)動裝有洗滌物的滾筒旋轉(zhuǎn)，隨著滾筒的旋轉(zhuǎn)，安裝在上述滾筒內(nèi)壁上的提升器(lift)可以將洗滌物提升到一定的高度之后再使洗滌物落下，這樣就可以對洗滌物進行洗滌。對于如上所述的洗衣機來說，由于它是在電動機的驅(qū)動下進行洗滌的，因此它最好能夠準確地掌握電動機的旋轉(zhuǎn)位置，并且據(jù)此控制電動機的動作。如圖1所示，現(xiàn)有的洗衣機的電動機位置感應裝置由以下部分組成低通濾波器(10)，它能夠根據(jù)斷路頻率(wc)改變控制輸入值(x(w))；位置變換器(20)，它能夠?qū)⒔?jīng)過上述低通濾波器(10)處理過的控制輸入值轉(zhuǎn)換成位置值(θu)；延遲補償器(30)，它能夠根據(jù)斷路頻率(wc)將被上述位置變換器(20)轉(zhuǎn)換過的位置值(θu)計算成補償值(δ)；累加器(35)，它能夠?qū)⒂缮鲜鑫恢米儞Q器計算出來的位置值(θu)和由上述延遲補償器(30)計算出來的補償值(δ)累加起來，從而得出補償位置值(θ)。另外，上述累加器(35)也可以包括在上述延遲補償器(30)內(nèi)。在這里，為了提高上述延遲補償器(30)的精確度，將隨著斷路頻率(wc)而變化的眾多補償值(δ)制成補償值表(table)存儲在存儲器(memory)中。在這里，控制輸入值(x(w))的頻率隨著上述電動機的運轉(zhuǎn)頻率(w)而變化，并且控制輸入值(x(w))中還摻雜著很多干擾(noise)成分。這樣的控制輸入值(x(w))在通過上述低通濾波器(10)時，上述低通濾波器(10)會根據(jù)上述斷路頻率(wc)對其予以處理。經(jīng)過上述低通濾波器(10)處理過的控制輸入值(x(w))在通過位置變換器(20)時，會被轉(zhuǎn)換成用來顯示大小和相位的位置值(θu)。與此同時，上述電動機的運轉(zhuǎn)頻率(w)在通過上述延遲補償器(30)時，上述延遲補償器(30)可以根據(jù)上述斷路頻率(wc)從補償值表(table)中得出補償值(δ)，最后上述位置值(θu)和補償值(δ)會輸入到累加器(35)中，累加器(35)可以將上述補償值(δ)加在上述位置值(θu)上，從而得出更加準確的補償位置值(θ)。但是，現(xiàn)有技術的洗衣機的電動機位置感應裝置和方法存在以下問題需要將隨著電動機的斷路頻率(wc)而變化的眾多補償值(δ)制成補償值表(table)，并且上述延遲補償器(30)需具備用來存儲上述補償值表的存儲器；這樣的話，不但增加存儲器會使費用升高，并且由于只能將相對于有限的斷路頻率(wc)的補償值(δ)存儲起來，因此當斷路頻率(wc)發(fā)生變化時，如圖2所示，控制輸入值(x(w))與補償位置值(θ)之間會產(chǎn)生誤差，因而無法保證補償?shù)臏蚀_度。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術存在的上述缺點，本發(fā)明提供一種不但能夠節(jié)省費用，并且可以保證補償?shù)臏蚀_度的洗衣機的電動機位置感應裝置和方法。本發(fā)明洗衣機的電動機位置感應裝置是一種洗衣機的電動機位置感應裝置，其特征在于，它由低通濾波器、位置變換器、延遲補償器，上述低通濾波器，它能夠根據(jù)可變斷路頻率(wc)對與電動機的運轉(zhuǎn)頻率(w)成正比并且包含干擾成分的控制輸入值(x(w))進行處理；上述位置變換器，它能夠?qū)⒔?jīng)過上述低通濾波器處理過的控制輸入值(x(w))轉(zhuǎn)換成位置值(θu)；上述延遲補償器，它能夠根據(jù)設定值(C)將被上述位置變換器轉(zhuǎn)換過的位置值(θu)計算成補償位置值(θu)，從而補償經(jīng)過上述低通濾波器處理過的控制輸入值的相位。前述的洗衣機的電動機位置感應裝置，其中低通濾波器的可變斷路頻率(wc)與上述電動機的運轉(zhuǎn)頻率(w)成正比，與上述延遲補償器的設定值(C)成反比。前述的洗衣機的電動機位置感應裝置，其中預先輸入到上述延遲補償器內(nèi)的設定值(C)為常數(shù)。前述的洗衣機的電動機位置感應裝置，其中延遲補償器還包括累加器，這個累加器能夠?qū)⑸鲜鑫恢弥?θu)與-tan^{-1}(C)累加起來，從而計算出補償位置值(θu)。本發(fā)明洗衣機的電動機位置感應方法是一種洗衣機的電動機位置感應方法，其特征在于它由以下幾個階段組成，根據(jù)可變斷路頻率(wc)對與電動機的運轉(zhuǎn)頻率(w)成正比并且包含干擾成分(noise)的控制輸入值(wc)進行處理的濾波階段；將在上述濾波階段中得到處理的控制輸入值(wc)轉(zhuǎn)換成位置值(θu)的位置變換階段；將在上述位置變換階段中轉(zhuǎn)換出的位置值(θu)根據(jù)設定值(C)計算成補償位置值(θu)的延遲補償階段。前述的洗衣機的電動機位置感應方法，其中濾波階段中還包括設定可變斷路頻率(wc)的過程，其中上述可變斷路頻率(wc)與上述電動機的運轉(zhuǎn)頻率(w)成正比，與上述延遲補償器的設定值(C)成反比。前述的洗衣機的電動機位置感應方法，其中延遲補償階段還包括預先輸入上述設定值(C)的過程，這里的設定值為常數(shù)，以此為特征的洗衣機的電動機位置感應方法。前述的洗衣機的電動機位置感應方法，其中延遲補償階段還包括將上述位置值(θu)與-tan^{-1}(C)相累加，從而得出補償位置值(θu)的過程。下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。圖1為現(xiàn)有的洗衣機的電動機位置感應裝置和方法的框2為現(xiàn)有的洗衣機的電動機位置感應裝置的實驗結(jié)果圖表圖3為本發(fā)明的洗衣機的電動機位置感應裝置和方法的框4為本發(fā)明的洗衣機的電動機位置感應裝置的實驗結(jié)果圖表圖中標號說明50低通濾波器(filter)60位置變換器70延遲補償器75累加器具體實施方式如圖3所示，本發(fā)明的洗衣機的電動機位置感應裝置由以下部件而構(gòu)成即低通濾波器(50)，它能夠根據(jù)可變斷路頻率(wc)對與電動機的運轉(zhuǎn)頻率(w)成正比并且包含干擾成分(noise)的控制輸入值(x(w))進行處理；位置變換器(60)，它能夠?qū)⒔?jīng)過上述低通濾波器(50)處理過的控制輸入值(x(w))轉(zhuǎn)換成位置值(θu)；延遲補償器(70)，它能夠根據(jù)設定值(C)將被上述位置變換器(60)轉(zhuǎn)換過的位置值(θu)計算成補償位置值(θ)，從而補償經(jīng)過上述低通濾波器(50)處理過的控制輸入值(x(w))的相位。在這里，上述低通濾波器(50)具有與上述電動機的運轉(zhuǎn)頻率(w)成正比、與上述延遲補償器的設定值(C)成反比的可變斷路頻率(wc)，因此可以利用這個可變斷路頻率(wc)來處理控制輸入值(x(w))。在這里，輸入給上述低通濾波器(50)的控制輸入值(x(w))是這樣確定的先由電流觀測器(圖中未示)通過輸入給上述電動機的電壓來推定電流值，然后根據(jù)這樣推定出的電流值與實際電流值之間的誤差來確定控制輸入值(x(w))。上述延遲補償器(70)可以包括累加器(75)，這個累加器(75)能夠?qū)⑸鲜鑫恢弥?θu)與-tan^{-1}(C)累加起來，從而計算出補償位置值(θ)，并且有數(shù)值為常數(shù)的設定值(C)預先輸入其中。由于上述延遲補償器(70)中存有一個設定值(C)，因此即使上述電動機的運轉(zhuǎn)頻率(w)發(fā)生變化，它也能夠根據(jù)上述設定值(C)計算出補償值(δ)，這樣一來，不但可以減小存儲器的容量，并且可以根據(jù)上述補償值(δ)比較準確地計算出補償位置值(θ)。具體來講，上述低通濾波器(50)的特性可以用以下的[數(shù)學公式1]表示；通過具有上述特性的低通濾波器(50)之后的頻率的延遲相位(ANGLE{H_f}(jw))可以用以下的[數(shù)學公式2]表示；為了補償上述延遲相位(ANGLE{H_f}(jw))而在上述延遲補償器(70)中產(chǎn)生的補償值(δ)可以用以下的[數(shù)學公式3]表示。{{H_f}(s)}＝{w_c}over{s+w_c}[數(shù)學公式2]ANGLE{H_f}(jw)＝{-tan^-1}({w}over{w_c})[數(shù)學公式3]delta＝ANGLE{H_f}(jw)＝{-tan^-1}(C)在這里，上述w_c為斷路頻率，上述C為常數(shù)，特別是當上述C＝16時，補償值(δ)會比較準確。下面請看如上所述的本發(fā)明洗衣機的電動機位置感應方法。在第1階段中，電流觀測器可以根據(jù)輸入給上述電動機的電壓來推定電流值，根據(jù)這樣推定出的電流值與輸入給上述電動機的實際電流值之間的誤差就可以確定控制輸入值。在這里，上述控制輸入值(x(w))與上述電動機的運轉(zhuǎn)頻率(w)成正比，它是一個包含干擾成分(noise)的可變值。接下來在第2階段中，在上述第1階段中被確定下來的控制輸入值(x(w))在通過上述低通濾波器(50)時，低通濾波器(50)可以根據(jù)斷路頻率(wc)對其進行濾波。接下來，上述經(jīng)過濾波的控制輸入值(x(w))會被上述位置變換器(60)轉(zhuǎn)換成位置值(θu)。這里還包括一個將上述斷路頻率(wc)設定成與上述電動機的運轉(zhuǎn)頻率(w)成正比的過程，這是因為上述電動機的運轉(zhuǎn)頻率(w)是可變的，因此需要將上述斷路頻率(wc)也設定成可變的。在第3階段中，如果把上述電動機的運轉(zhuǎn)頻率(w)輸入給上述延遲補償器(70)，那么上述延遲補償器(70)就可以根據(jù)設定值(C)計算出補償值(δ)。在這里，上述設定值(C)是一個與上述電動機的運轉(zhuǎn)頻率(w)成正比、與上述斷路頻率(wc)成反比的常數(shù)，它預先存儲在上述延遲補償器(70)內(nèi)。在第4階段中，上述累加器(75)可以將在上述第2階段中轉(zhuǎn)換成的位置值(θu)與在第3階段中計算出的補償值(δ)累加起來，從而準確地計算出補償位置值(θ)。當利用如上所述的本發(fā)明的洗衣機的電動機位置感應裝置和方法來感應電動機的位置時，從圖4中可以看出，輸入給上述低通濾波器(50)之前的控制輸入值(x(w))與控制輸入值(x(w))通過上述低通濾波器(50)和位置轉(zhuǎn)換器(60)之后、再利用由上述延遲補償器(70)計算出的補償值(δ)與延遲補償?shù)难a償位置值(θ)是一致的。也就是說，即使上述延遲補償裝置(70)只根據(jù)由常數(shù)即設定值(C)決定的補償值(δ)來計算補償位置值(θ)，也可以實現(xiàn)準確的補償。發(fā)明的效果對于如上所述的本發(fā)明的洗衣機的電動機位置感應裝置和方法來說，即使控制輸入值在通過低通濾波器之后發(fā)生了延遲，延遲補償裝置也可以只利用根據(jù)常數(shù)即設定值計算出的補償值來進行延遲補償，也就是說只需要在延遲補償器中存儲一個常數(shù)，因此可以節(jié)省因增加存儲器而帶來的費用。進一步講，即使只根據(jù)設定常數(shù)即設定值計算出來的補償值來計算補償位置值，也可以使補償位置值與控制輸入值一致，因此可以提高補償?shù)目煽啃浴嗬?.一種洗衣機的電動機位置感應裝置，其特征在于，它由低通濾波器、位置變換器、延遲補償器構(gòu)成，上述低通濾波器，它能夠根據(jù)可變斷路頻率(wc)對與電動機的運轉(zhuǎn)頻率(w)成正比并且包含干擾成分的控制輸入值(x(w))進行處理；上述位置變換器，它能夠?qū)⒔?jīng)過上述低通濾波器處理過的控制輸入值(x(w))轉(zhuǎn)換成位置值(θu)；上述延遲補償器，它能夠根據(jù)設定值(C)將被上述位置變換器轉(zhuǎn)換過的位置值(θu)計算成補償位置值(θu)，從而補償經(jīng)過上述低通濾波器處理過的控制輸入值的相位。2.根據(jù)權利要求1所述的洗衣機的電動機位置感應裝置，其特征在于上述低通濾波器的可變斷路頻率(wc)與上述電動機的運轉(zhuǎn)頻率(w)成正比，與上述延遲補償器的設定值(C)成反比。3.根據(jù)權利要求1或2所述的洗衣機的電動機位置感應裝置，其特征在于預先輸入到上述延遲補償器內(nèi)的設定值(C)為常數(shù)。4.根據(jù)權利要求3所述的洗衣機的電動機位置感應裝置，其特征在于上述延遲補償器還包括累加器，這個累加器能夠?qū)⑸鲜鑫恢弥?θu)與-tan^{-1}(C)累加起來，從而計算出補償位置值(θu)。5.一種洗衣機的電動機位置感應方法，其特征在于它由以下幾個階段組成，根據(jù)可變斷路頻率(wc)對與電動機的運轉(zhuǎn)頻率(w)成正比并且包含干擾成分(noise)的控制輸入值(wc)進行處理的濾波階段；將在上述濾波階段中得到處理的控制輸入值(wc)轉(zhuǎn)換成位置值(θu)的位置變換階段；將在上述位置變換階段中轉(zhuǎn)換出的位置值(θu)根據(jù)設定值(C)計算成補償位置值(θu)的延遲補償階段。6.根據(jù)權利要求5所述的洗衣機的電動機位置感應方法，其特征在于上述濾波階段中還包括設定可變斷路頻率(wc)的過程，其中上述可變斷路頻率(wc)與上述電動機的運轉(zhuǎn)頻率(w)成正比，與上述延遲補償器的設定值(C)成反比。7.根據(jù)權利要求5或6所述的洗衣機的電動機位置感應方法，其特征在于上述延遲補償階段還包括預先輸入上述設定值(C)的過程，這里的設定值為常數(shù)，以此為特征的洗衣機的電動機位置感應方法。8.根據(jù)權利要求7所述的洗衣機的電動機位置感應方法，其特征在于上述延遲補償階段還包括將上述位置值(θu)與-tan^{-1}(C)相累加，從而得出補償位置值(θu)的過程。全文摘要一種洗衣機的電動機位置感應裝置和方法，其感應裝置，由低通濾波器、位置變換器、延遲補償器構(gòu)成；低通濾波器，它根據(jù)可變斷路頻率對與電動機的運轉(zhuǎn)頻率成正比且包含干擾成分的控制輸入值進行處理；位置變換器，它將經(jīng)低通濾波器處理過的控制輸入值轉(zhuǎn)換成位置值；延遲補償器，它根據(jù)設定值將被位置變換器轉(zhuǎn)換過位置值計算成補償位置值，從而補償經(jīng)低通濾波器處理過的控制輸入值的相位；其方法根據(jù)可變斷路頻率對與電動機的運轉(zhuǎn)頻率成正比且包含干擾成分的控制輸入值進行處理的濾波階段；將濾波階段中得到處理的控制輸入值轉(zhuǎn)換成位置值的位置變換階段；將位置變換階段中轉(zhuǎn)換出的位置值根據(jù)設定值計算成補償位置值的延遲補償階段。文檔編號D06F37/00GK1746389SQ20041007181公開日2006年3月15日申請日期2004年9月6日優(yōu)先權日2004年9月6日發(fā)明者李承勛,黃根培,金京勛,孫昌宇,金泰勛申請人:樂金電子(天津)電器有限公司