单摆工作装置的控制方法 【技术领域】
本发明涉及摆动装置，特别是指一种可有效稳定电动秋千或电动摇椅等单摆工作装置的摆动幅度的控制方法。
背景技术
电动秋千和电动摇椅都是典型的单摆工作装置，其主要应用在日常生活中，以电动摇椅为例，普通的电动摇椅主要包括支架和摆动本体，支架固定设置在地面上，而摆动本体可摆动地设置在支架上，该摆动本体内设有容纳室，婴儿可躺卧或坐在里面；接通电源后，马达驱动转轴转动，从而带动摆动本体前后摆动，可使婴儿易于入睡，或起到娱乐的作用，相比旧式依靠人力推动的摇椅结构，电动摇椅使用更加方便、省力，然而，根据单摆运动的动力学原理，当单摆处于最高点时，重力势能最大，动能最小，在下降过程中重力势能逐渐转化为动能，直至到达最低点时，重力势能达到最小值，而动能相对最大，而由于马达的输出功率固定不变，特别是由于摩擦力的存在，在摆动过程中能量会有所损耗，致使电动摇椅的摆动幅度发生变化，令婴儿感觉不舒适，使用效果有待改进。
为了克服前述缺陷，目前常见的方式是在电动摇椅上装设光传感器，利用光传感器检测摆动本体的摆动位置，并由MCU进行运算处理，当摆动本体的位移未能到达预定位置时，MCU控制提高马达的输出功率，从而增大摆动本体的摆动幅度，提高使用效果。然而，由于光传感器的抗干扰性能较差，在检测过程中容易受外界环境的干扰，造成检测结果不够精确，对使用效果的改善不大；且光传感器无法实现摆角范围内全程侦测，即有较大盲区，无法保证摆角的对称性，从而大大影响到产品的舒服度。
有鉴于此，本发明人针对目前利用单摆工作模式的电动秋千或电动摇椅的控制方法进行研究改进，本案由此产生。
【发明内容】
本发明的主要目的，在于提供一种单摆工作装置的控制方法，其可使得单摆工作装置的摆动幅度维持不变，提高使用效果和舒服度。
为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
一种单摆工作装置的控制方法，在一个摆动周期内设N个采样点，在该采样点设置不同的预置值；使用时，在该N个采样点对动力装置的电路参数进行采样获得实际检测值，并与预置值进行比较，当实际检测值小于预置值时，则计算实际检测值与预置值之间的差值，并根据实际检测值和采样点判断此容纳室处于上升或下降状态，将前述差值与上升或下降校正系数相乘，通过控制驱动电路来提高动力装置的功率；当实际检测值大于预置值时，则等待下一个采样点，如此循环。
所述的N个采样点由单摆工作装置的一个摆动周期T中均匀选取。
所述的电路参数为电压或电流，所述的预置值对应设为电压值或电流值。
所述的预置值为占空比，所述的实际检测值是由实际采样的电压值经MCU计算得到。
所述单摆工作装置包括若干档位选择，在单摆工作装置的一个摆动周期T内的N个采样点，对应每个档位设置并存储有一组相应的预置值。
采用上述方案后，本发明改变传统对单摆的摆动位置进行检测的方式，而以摆动周期为准，并对单摆工作装置的内部电路参数进行采样检测，检测结果更加精确。本发明可直接依照采样的电路参数来进行摆动控制，在实际检测值小于预置值时对其进行加速，补充损耗的能量，使得单摆工作装置在整个摆动周期内输出的功率符合预设的理想状态，从而摆动幅度保持不变，能保证产品进行对称摆动，大大提升了产品摆动中的舒服度。
【附图说明】
图1是本发明所应用的单摆工作装置的示意图；
图2是本发明所应用的单摆工作装置的动作简化示意图；
图3是本发明的工作流程图；
图4是本发明中侦测、控制的流程图；
图5是本发明中所应用的单摆工作装置的控制模块示意图。
【具体实施方式】
以下结合附图及具体实施例对本发明的工作流程及有益效果进行详细说明。
参考图3所示，本发明提供一种单摆工作装置的控制方法，其主要应用于采用单摆工作模式的装置，在本实施例中，参考图1所示，以电动摇椅为例，其包含支架1和摆动本体2，其中，支架1固定在地面上，摆动本体2由连杆21和容纳室22构成，连杆21的一端枢接在支架1上，容纳室22供婴儿躺卧或坐卧，固定在连杆21的另一端，并可随连杆21前后摆动；本发明所揭示的控制方法包括如下步骤：
(1)选取该电动摇椅的一个摆动周期T，参考图2中所标示，其中，A1点为该摆动周期T的起始点(左高点)，A2点为右高点，A0点为最低点，则一个摆动周期T是指容纳室22由左高点A1运动至最低点A0、继续向右运动至右高点A2、然后回复至最低点A0、直至回到左高点A1地时间过程；在电动摇椅的一个摆动周期T内，均匀选取N(N为自然数，其具体数量可根据产品的制作成本及实际需要而确定，此实施例中选取16个点)个采样点t，该每个采样点t对应一个预置值(如电流、电压或占空比等)，若电动摇椅设置若干档位，则每个档位都有一组对应N个采样点t的预置值，并把该些预置值存储于存储装置34中，同时参考图5所示；
(2)接通电源开始使用时，用户先选择档位(若只有一个档位则省却选取动作)，MCU 33由存储装置34中读取对应该档位的一组预置值，动力装置32开始驱动转轴转动，进而带动连杆21前后摆动，MCU 33控制侦测电路(或称采样电路)31检测到达每个采样点t1＝n*(T/N)(n为不大于N的自然数)时动力装置32的正、反向输出电压、电流值(该电路参数与预置值的种类或类型相对应)，并将该实际采样的电路参数作为实际检测值发送给MCU 33，若步骤(1)中预置值为占空比，则MCU33进一步依据该实际检测值换算成占空比，下面各步骤中的实际检测值指的是占空比；
(3)MCU 33对应每个采样点t1，将上述的预置值与相应的实际检测值进行比较，当实际检测值大于预置值时，表示此时能量充足，进入步骤(5)，如图3所示；而当实际检测值小于预置值时，进入步骤(4)；
(4)计算实际检测值与预置值之间的差值，并根据实际检测值及采样点判断此时容纳室22所处的工作状态(上升或下降状态)，将前述差值与上升或下降校正系数相乘后回传给MCU33，具体参考图5所示，由MCU 33通过驱动电路35控制动力装置32的输出功率；
(5)继续下一采样点t2＝(n+1)*(T/N)(n为不大于N的自然数)的检测，如图4所示，重复步骤(2)，当然此处也可不必对每个采样点均进行采样，如本实施例中采用间隔采样的方式，每隔一个采样点采样一次。
本发明的精神在于：在一个摆动周期内设N个采样点，对应不同档位，在该采样点设置不同的预置值；使用时，对动力装置的电路参数进行采样，并与预置值进行比较，当实际检测值大于预置值时，表示此时能量充足，等待下一次采样；而当实际检测值小于预置值时，则计算实际检测值与预置值之间的差值，并根据实际检测值判断此容纳室处于上升或下降状态，将前述差值与上升或下降校正系数相乘，以提高动力装置的功率。在每个采样点，通过对动力装置输出功率的检测与校正，将单摆工作装置较好地控制在理想状态，摆动幅度维持不变，具较好的舒适度。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。