電動機發(fā)聲方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電動機發(fā)聲方法，包括以下步驟：步驟1，電機驅(qū)動控制器在接收到發(fā)聲指令時，調(diào)用預先存儲的高頻電流指令；步驟2，電機驅(qū)動控制器將該高頻電流指令疊加在用于控制所述電動機產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩的電流指令上,并用該經(jīng)過疊加后的指令驅(qū)動電動機工作。本發(fā)明依據(jù)聲音的產(chǎn)生原理，通過在電流指令中疊加人耳朵比較敏感頻率段的高頻電流指令，使電動機除產(chǎn)生正常運行時的電磁轉(zhuǎn)矩，還產(chǎn)生與高頻電流指令成正比的轉(zhuǎn)矩信號，該高頻轉(zhuǎn)矩使電機轉(zhuǎn)子產(chǎn)生高頻的振動，通過振動產(chǎn)生不同音調(diào)的聲音。
【專利說明】電動機發(fā)聲方法
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種電動機發(fā)聲方法。
【背景技術】
[0002]自平衡電動兩輪車是一種綠色環(huán)保的個人交通工具，采用蓄電池供電，其重心倒置于輪軸的上方，兩個車輪平行共軸放置，且各有一伺服馬達驅(qū)動，自平衡兩輪車的結構如圖1所示。在非控制的狀態(tài)下，該系統(tǒng)為一不穩(wěn)定系統(tǒng)。當系統(tǒng)正常工作時，控制器接受車身姿態(tài)傳感器的信息，并根據(jù)倒立擺系統(tǒng)的工作原理，控制伺服電動機動作，從而使車身維持在一動態(tài)平衡狀態(tài)。當駕駛人與車輛的總體重心前傾斜時，車身內(nèi)的內(nèi)置伺服電動機會產(chǎn)生往前的力量，一方面平衡人與車往前傾倒的扭矩，另一方面產(chǎn)生讓車輛前進的加速以維持車體平衡；相反地，當駕駛人的重心往后傾時，也會產(chǎn)生向后的力量達到平衡效果。因此，駕駛人只要改變自己身體的角度往前或往后傾，自平衡兩輪車就會根據(jù)傾斜的方向前進或后退。
[0003]自平衡兩輪車在車輛運行時，需要提醒操控者車輛處于何種狀態(tài)，因此，車輛的聲音提示裝置是必不可少的?？紤]到車輛的可靠性，傳統(tǒng)的發(fā)聲裝置，如蜂鳴器及喇叭需要進行防塵、防水的密封處理，該密封處理對聲音的向外傳播造成很大的影響，必須提高發(fā)聲裝置的輸入功率，增加系統(tǒng)功耗，并影響聲音的質(zhì)量。電機和減速機作為車輛的動力輸出裝置，通常暴露在車輛的密封外殼外，如有一種方法使動力輸出裝置發(fā)出聲音，將大大提高系統(tǒng)的可靠性及聲音的傳輸效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術問題在于提供一種利用電動機發(fā)聲的方法。
[0005]本發(fā)明所采用的技術方案是:一種電動機發(fā)聲方法，包括以下步驟:
[0006]步驟1，電機驅(qū)動控制器在接收到發(fā)聲指令時，調(diào)用預先存儲的高頻電流指令；
[0007]步驟2，電機驅(qū)動控制器將該高頻電流指令疊加在用于控制所述電動機產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩的電流指令上，并用該經(jīng)過疊加后的指令驅(qū)動電動機工作。
[0008]本發(fā)明依據(jù)聲音的產(chǎn)生原理，通過在電流指令中疊加人耳朵比較敏感頻率段的高頻電流指令，使電動機除產(chǎn)生正常運行時的電磁轉(zhuǎn)矩，還產(chǎn)生與高頻電流指令成正比的轉(zhuǎn)矩信號，該高頻轉(zhuǎn)矩使電機轉(zhuǎn)子產(chǎn)生高頻的振動，通過振動產(chǎn)生不同音調(diào)的聲音。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是自平衡兩輪車的結構示意圖。
[0010]圖2是根據(jù)本發(fā)明一實施例的電動機發(fā)聲方法的流程示意圖。
[0011]圖3是用于自平衡兩輪車的永磁同步電動機的矢量控制框圖。
[0012]圖4是根據(jù)本發(fā)明一實施例的電機發(fā)聲控制原理圖?！揪唧w實施方式】
[0013]下面結合附圖對本發(fā)明做出進一步的說明。
[0014]如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明一實施例的一種電動機發(fā)聲方法是通過以下步驟來實現(xiàn):
[0015]步驟1，電機驅(qū)動控制器在接收到發(fā)聲指令時，調(diào)用預先存儲的高頻電流指令；
[0016]步驟2，電機驅(qū)動控制器將該高頻電流指令疊加在用于控制所述電動機產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩的電流指令上，并用該經(jīng)過疊加后的指令驅(qū)動電動機工作。
[0017]在一具體的實施例中，上述的高頻電流指令的頻率f為IkHz ^ 5kHz。該高頻電流指令可以是正弦波電流信號或方波電流信號，存儲在電機驅(qū)動控制器的存儲器中。
[0018]本發(fā)明的方法適用于直流電動機、異步電動機、無刷直流電動機及永磁同步電動機。根據(jù)各類電動機的不同特點，各類電動機輸出轉(zhuǎn)矩均滿足:
[0019]Te = KtXI (I)
[0020]其中Te—電動機電磁轉(zhuǎn)矩，Kt為電動機的轉(zhuǎn)矩系數(shù)，I一電樞電流
[0021]電動機的運動方程:
[0022]
【權利要求】
1.一種電動機發(fā)聲方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1，電機驅(qū)動控制器在接收到發(fā)聲指令時，調(diào)用預先存儲的高頻電流指令； 步驟2，電機驅(qū)動控制器將該高頻電流指令疊加在用于控制所述電動機產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩的電流指令上，并用該經(jīng)過疊加后的指令驅(qū)動電動機工作。
2.如權利要求1所述的電動機發(fā)聲方法，其特征在于，所述的高頻電流指令的頻率f為IkHz ≤ f≤ 5kHz ο
3.如權利要求1或2所述的電動機發(fā)聲方法，其特征在于，所述的高頻電流指令為正弦波電流信號或方波電流信號。
4.如權利要求1所述的電動機發(fā)聲方法，其特征在于，該電動機安裝在車輛上； 所述預先存儲的高頻電流指令包括頻率和幅值均互不相同的多組高頻電流指令，該多組高頻電流指令分別對應于不同的車輛運行狀態(tài)； 在所述的步驟I中，當電機驅(qū)動控制器在接收到發(fā)聲指令時，該電機驅(qū)動控制器先判斷車輛的運行狀態(tài)，然后調(diào)用預先存儲的與該運行狀態(tài)相對應的高頻電流指令。
5.如權利要求1或4所述的電動機發(fā)聲方法，其特征在于，所述的高頻電流指令存儲在所述電機驅(qū)動控制器的存儲器中。
【文檔編號】H02P21/00GK103731080SQ201410022580
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2014年1月17日 優(yōu)先權日:2014年1月17日
【發(fā)明者】王建寬, 方繼勇, 陳養(yǎng)彬 申請人:上海新世紀機器人有限公司