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申请/专利权人：韩山师范学院

摘要：本发明提供了一种分段式智能马桶盖运动控制方法，属于卫生洁具智能制造技术领域。方法包括：设定初始角度，并对死区电压和电机角度进行校正，校正至初始角度后开启PID调控；根据目标位置和实时反馈信号计算控制信号，并通过PID动态调节输出信号，处于加速阶段或者反向加速阶段；对控制信号进行恒值处理，处于匀速阶段，并平稳运行；利用位置式PID和增量式PID进行阶段性调控，使得马桶盖处于减速阶段或者反向减速阶段；当采集位置大于目标位置时，增设电机反转速度值，此时将翻盖速度逐渐反向减小至0。本发明能够确保马桶盖平稳运行，有效避免马桶盖发生抖动、撞击水箱的现象发生，提升用户的如厕体验。

主权项：1.一种分段式智能马桶盖运动控制方法，其特征在于，包括：设定初始角度，并对死区电压和电机角度进行校正，校正至初始角度后开启PID调控；根据目标位置和实时反馈信号计算控制信号，并通过PID动态调节输出信号，使得马桶盖处于加速阶段或者反向加速阶段；对控制信号进行恒值处理，使得马桶盖处于匀速阶段，并平稳运行；利用位置式PID和增量式PID进行阶段性调控，使得马桶盖处于减速阶段或者反向减速阶段；当采集位置大于目标位置时，增设电机反转速度值，至使马桶盖进入缓震阶段；增设增量式PID调控，使得马桶盖进入缓冲阶段，此时将翻盖速度逐渐反向减小至0；所述马桶盖处于加速阶段，包括：设定加速阶段的预期角度值为加速阶段的目标角度值，所述目标位置为加速阶段的目标角度值；当加速阶段的速度值小于加速阶段PID调控的中间值时，增加PID中比例控制信号以加快速度增加的比例，进行加加速运动；当加速阶段的速度值大于加速阶段PID调控的中间值时，减小PID中比例控制信号以减缓速度增加的比例，进行加减速运动；当加速阶段的速度值大于开盖最大速度时进行限幅至速度值等于开盖最大速度；当反馈信号达到加速阶段的预期角度值时，进入下一个阶段；所述桶盖处于反向加速阶段，包括：设定反向加速阶段的预期角度值为反向加速阶段的目标角度值，所述目标位置为反向加速阶段的目标角度值；当反向加速阶段的速度值小于反向加速阶段PID调控的中间值时，增强反向控制信号，以加快反向增加的速率，进行反向加加速运动；当反向加速阶段的速度值大于反向加速阶段PID调控的中间值时，减弱反向控制信号以减缓反向增加的速率，进行反向加减速运动；当反向加速阶段的速度值大于最大反向速度时，进行限幅使得反向加速阶段的速度值等于最大反向速度；当反馈信号到达反向加速阶段的预期角度值时，进入下一阶段；所述马桶盖处于匀速阶段，包括：设定匀速阶段的预期角度值为匀速阶段的目标角度值，所述目标位置为匀速阶段的目标角度值；马桶盖在加速阶段的预期角度值至匀速阶段的预期角度值之间以最大速度平稳运行；当反馈信号到达匀速阶段的预期角度值时，进入下一阶段；所述马桶盖处于减速阶段，包括：设定减速阶段的预期角度值为减速阶段的目标角度值，根据减速阶段的预期角度值和实时反馈信号计算控制信号：第一阶段：利用位置式PID进行调控，使得减速阶段的速度值迅速下降至减速阶段PID调控的分段速度，进行减加速运动；第二阶段：利用增量式PID调控，使得减速阶段的速度值缓慢下降至减速阶段PID调控的最小值，进行减减速运动；当反馈信号达到减速阶段的预期角度值时，进入下一阶段；所述利用位置式PID进行调控，包括：设定马桶盖在第一阶段的目标位置和目标速度；设定位置式PID控制器的比例系数、积分系数和微分系数；将马桶盖的目标位置、目标速度以及PID控制器的比例系数、积分系数和微分系数输入PID控制器，实时计算PID控制信号；设置速度限制器，根据设置的电机最大速度确定PID输出的范围；当马桶盖接近目标位置时减小PID输出，使得减速阶段的速度值迅速下降至减速阶段PID调控的分段速度；所述利用增量式PID调控，包括：设定马桶盖在第二阶段的目标位置和目标速度；设定增量式PID控制器的比例系数、积分系数和微分系数；获取当前时刻的PID增量值，并得出增量式PID输出；设置速度限制器限制增量式PID输出的数值范围；根据速度限制器限制的数值范围，调节电机的加速度；当马桶盖接近目标位置时，逐渐减小加速度，使得速度缓慢下降至最小速度，直至停止在目标位置；所述马桶盖进入缓震阶段，包括：设定缓震阶段的预期角度值为缓震阶段的目标角度值；当采集到的数据集中角度值大于预期角度值时，给电机增设反转速度值，让电机反转；当电机反转时间为23倍的时间差时，给电机以正转速度值，让电机正转，持续时间为13倍的时间差，所述时间差为缓震阶段结束时间与开始时间的差值。

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