發(fā)布時(shí)間：2020-04-06 22:11

【摘要】：洗衣機(jī)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(jī)脫水運(yùn)行時(shí),洗衣機(jī)內(nèi)衣物分布不均勻會(huì)引起劇烈振動(dòng),不僅會(huì)產(chǎn)生噪音,還會(huì)大大減少其使用壽命。因此,研究快速識(shí)別洗衣機(jī)脫水偏心并及時(shí)減小振動(dòng)的控制技術(shù)有著非常重要的意義。為減小滾筒洗衣機(jī)脫水時(shí)由于負(fù)載不平衡引起的振動(dòng)和噪音,本文研究了基于三軸加速度傳感器的脫水時(shí)負(fù)載不平衡的快速識(shí)別技術(shù),并根據(jù)偏心量的大小控制電機(jī)轉(zhuǎn)速,從而減小洗衣機(jī)的振動(dòng)和噪音。首先對(duì)檢測(cè)滾筒洗衣機(jī)振動(dòng)信號(hào)的原理進(jìn)行分析,然后分別對(duì)信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)的硬件和軟件進(jìn)行設(shè)計(jì),并在理論分析的基礎(chǔ)上建立了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。其次,采用三軸加速度傳感器實(shí)時(shí)采集洗衣機(jī)脫水時(shí)滾筒的加速度信號(hào),采用MATLAB對(duì)采集到的滾筒洗衣機(jī)的加速度信號(hào)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(jī)軟件實(shí)現(xiàn)滾筒洗衣機(jī)的加速度和位移數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能。通過(guò)對(duì)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(guò)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(gè)等級(jí),并根據(jù)偏心負(fù)載的大小控制電機(jī)轉(zhuǎn)速,從而減小因偏心過(guò)大而引起的滾筒洗衣機(jī)劇烈振動(dòng)。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(jí)控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的等級(jí),減小由偏心負(fù)載過(guò)大而引起的滾筒洗衣機(jī)的劇烈振動(dòng),實(shí)現(xiàn)滾筒洗衣機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)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(jī)在壓力Ｆ的作用下，產(chǎn)生振動(dòng)，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(gè)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(jī)的受力情況，滾筒洗衣機(jī)脫水運(yùn)行逡逑時(shí)加速度可以分為Ｘ、Ｙ、Ｚ三個(gè)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(jī)內(nèi)壁相對(duì)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(duì)偏心負(fù)載的作用力提供向心力，同時(shí)偏逡逑心對(duì)滾筒的反作用力也會(huì)帶動(dòng)滾筒運(yùn)動(dòng)。則偏心負(fù)載和滾筒洗衣機(jī)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(jī)在壓力Ｆ的作用下，產(chǎn)生振動(dòng)，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(gè)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(jī)的受力情況，滾筒洗衣機(jī)脫水運(yùn)行逡逑時(shí)加速度可以分為Ｘ、Ｙ、Ｚ三個(gè)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(jī)內(nèi)壁相對(duì)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(duì)偏心負(fù)載的作用力提供向心力，同時(shí)偏逡逑心對(duì)滾筒的反作用力也會(huì)帶動(dòng)滾筒運(yùn)動(dòng)。則偏心負(fù)載和滾筒洗衣機(jī)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(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TM925.33

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本文編號(hào)：2617089