【摘要】：洗衣機作為人們生活中不可缺少的工具,正朝著低噪音、多功能、低能耗的方向發(fā)展。滾筒洗衣機脫水運行時,洗衣機內(nèi)衣物分布不均勻會引起劇烈振動,不僅會產(chǎn)生噪音,還會大大減少其使用壽命。因此,研究快速識別洗衣機脫水偏心并及時減小振動的控制技術(shù)有著非常重要的意義。為減小滾筒洗衣機脫水時由于負(fù)載不平衡引起的振動和噪音,本文研究了基于三軸加速度傳感器的脫水時負(fù)載不平衡的快速識別技術(shù),并根據(jù)偏心量的大小控制電機轉(zhuǎn)速,從而減小洗衣機的振動和噪音。首先對檢測滾筒洗衣機振動信號的原理進(jìn)行分析,然后分別對信號檢測系統(tǒng)的硬件和軟件進(jìn)行設(shè)計,并在理論分析的基礎(chǔ)上建立了實驗平臺。其次,采用三軸加速度傳感器實時采集洗衣機脫水時滾筒的加速度信號,采用MATLAB對采集到的滾筒洗衣機的加速度信號數(shù)據(jù)使用快速傅里葉算法在頻域進(jìn)行了濾波和積分處理,得到了精度較高的速度和位移指標(biāo)參數(shù),并在上位機軟件實現(xiàn)滾筒洗衣機的加速度和位移數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測功能。通過對采集到的不同偏心狀態(tài)下的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,得到加速度、位移與偏心負(fù)載大小之間的關(guān)系。基于分析的X軸、Y軸、Z軸加速度數(shù)據(jù)和平衡負(fù)載的數(shù)據(jù),通過模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)確定偏心負(fù)載大小,并將偏心負(fù)載大小分為四個等級,并根據(jù)偏心負(fù)載的大小控制電機轉(zhuǎn)速,從而減小因偏心過大而引起的滾筒洗衣機劇烈振動。最后在MATLAB/Simulink上進(jìn)行了仿真模擬,仿真結(jié)果表明可以根據(jù)偏心負(fù)載的等級控制電機轉(zhuǎn)速的等級,減小由偏心負(fù)載過大而引起的滾筒洗衣機的劇烈振動,實現(xiàn)滾筒洗衣機的穩(wěn)定運行。
【圖文】：

Ｆｉｇ．邋２．１邋Ｄｒｕｍ邋ａｎｄ邋ｅｃｃｅｎｔｒｉｃ邋ｌｏａｄ邋ａｎａｌｙｓｉｓ邋ｃｈａｒｔ逡逑滾筒洗衣機在壓力Ｆ的作用下，產(chǎn)生振動，將Ｆ正交分解為分量Ｆｘ、？￥和逡逑Ｆｚ，且規(guī)定Ｆｘ、？￥和？２正方向如圖２．２所示。逡逑Ｆｚ逡逑．．．個邐邐逡逑廣Ｆｙ邋＼逡逑＼邐Ｉ逡逑Ｉ邋：邐Ｆｘ邋／逡逑＼邋／邋／逡逑邐逡逑圖２．２滾筒受力分解圖逡逑Ｆｉｇ．邋２．２邋Ｓｔｒｅｓｓ邋ｄｉａｇｒａｍ逡逑滾筒加速度用ａ表示，根據(jù)滾筒洗衣機的受力情況，滾筒洗衣機脫水運行逡逑時加速度可以分為Ｘ、Ｙ、Ｚ三個方向，將ａ分解為ａｘ、ａｙ、ａｚ且規(guī)定ａｘ、ａｙ、逡逑ａｚ正方向如圖２．３所示。逡逑ａｚ逡逑Ａ邐邐逡逑、邐ａｙ邋＼逡逑）逡逑：邐：邐ａｘ邋／逡逑＼邋／邋／逡逑邐邐逡逑圖２．３加速度分解圖逡逑Ｆｉｇ．邋２．３邋Ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ邋ｄｉａｇｒａｍ逡逑在忽略重力，忽略負(fù)載與滾筒洗衣機內(nèi)壁相對位移的情況下，偏心負(fù)載與逡逑滾筒內(nèi)壁存在相互作用力，滾筒內(nèi)壁對偏心負(fù)載的作用力提供向心力，同時偏逡逑心對滾筒的反作用力也會帶動滾筒運動。則偏心負(fù)載和滾筒洗衣機的受力情況逡逑分別如圖２．４邋（ａ）和（ｂ）所示。逡逑１０逡逑

逡逑圖２．１滾筒及偏心負(fù)載受力分析圖逡逑Ｆｉｇ．邋２．１邋Ｄｒｕｍ邋ａｎｄ邋ｅｃｃｅｎｔｒｉｃ邋ｌｏａｄ邋ａｎａｌｙｓｉｓ邋ｃｈａｒｔ逡逑滾筒洗衣機在壓力Ｆ的作用下，產(chǎn)生振動，將Ｆ正交分解為分量Ｆｘ、？￥和逡逑Ｆｚ，且規(guī)定Ｆｘ、？￥和？２正方向如圖２．２所示。逡逑Ｆｚ逡逑．．．個邐邐逡逑廣Ｆｙ邋＼逡逑＼邐Ｉ逡逑Ｉ邋：邐Ｆｘ邋／逡逑＼邋／邋／逡逑邐逡逑圖２．２滾筒受力分解圖逡逑Ｆｉｇ．邋２．２邋Ｓｔｒｅｓｓ邋ｄｉａｇｒａｍ逡逑滾筒加速度用ａ表示，根據(jù)滾筒洗衣機的受力情況，滾筒洗衣機脫水運行逡逑時加速度可以分為Ｘ、Ｙ、Ｚ三個方向，，將ａ分解為ａｘ、ａｙ、ａｚ且規(guī)定ａｘ、ａｙ、逡逑ａｚ正方向如圖２．３所示。逡逑ａｚ逡逑Ａ邐邐逡逑、邐ａｙ邋＼逡逑）逡逑：邐：邐ａｘ邋／逡逑＼邋／邋／逡逑邐邐逡逑圖２．３加速度分解圖逡逑Ｆｉｇ．邋２．３邋Ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ邋ｄｉａｇｒａｍ逡逑在忽略重力，忽略負(fù)載與滾筒洗衣機內(nèi)壁相對位移的情況下，偏心負(fù)載與逡逑滾筒內(nèi)壁存在相互作用力，滾筒內(nèi)壁對偏心負(fù)載的作用力提供向心力，同時偏逡逑心對滾筒的反作用力也會帶動滾筒運動。則偏心負(fù)載和滾筒洗衣機的受力情況逡逑分別如圖２．４邋（ａ）和（ｂ）所示。逡逑１０逡逑
【學(xué)位授予單位】：山東科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TM925.33

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本文編號：2617089