致动器控制方法、系统、电子设备和存储介质与流程

1.本技术实施例涉及微电子技术领域，特别涉及一种致动器控制方法、系统、电子设备和存储介质。


背景技术：

2.在致动器的工作状态控制技术基于技术普及度分为常规控制和闭环控制两种方式，闭环控制技术的成熟度不高且并不普及，目前已有的致动器闭环控制技术均采用反电动势检测或采用霍尔传感器检测磁通量的变化来确定致动器动子的位置。
3.然而，由于目前的致动器并非都是由磁线圈驱动的(如：压电陶瓷致动器/线性谐振致动器)，导致并不是所有的致动器都能够检测到反电动势或磁通量，进而无法快速且准确的检测到致动器动子的位置。


技术实现要素：

4.本技术实施例的主要目的在于提出一种致动器控制方法、系统、电子设备和存储介质。旨在快速且准确的检测到致动器的位置以及快速实现致动器的增益调整。
5.为实现上述目的，本技术实施例提供了一种致动器控制方法，应用在致动器控制系统中，包括：当致动器处于致动状态时，获取所述致动器的电容值；基于预设的位置算法和所述电容值获取所述致动器的位置信息；当所述位置信息不满足预设的位置条件时，根据所述位置信息控制所述致动器的工作参数。
6.为实现上述目的，本技术实施例还提供一种致动器控制系统，所述系统包括：主控模块、检测模块、驱动模块和致动器；所述检测模块，用于当致动器处于致动状态时，获取所述致动器的电容值，并将所述电容值发送给所述主控模块；所述主控模块，用于基于预设的位置算法和所述电容值获取所述致动器的位置信息；所述主控模块，还用于当所述位置信息不满足预设的位置条件时，根据所述位置信息并通过所述驱动模块控制所述致动器的工作参数。
7.为实现上述目的，本技术实施例还提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述的致动器控制方法。
8.为实现上述目的，本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的致动器控制方法。
9.本技术提出的致动器控制方法，在致动器的控制过程中，当致动器处于致动状态时，获取所述致动器的电容值；基于预设的位置算法和所述电容值获取所述致动器的位置信息；当所述位置信息不满足预设的位置条件时，根据所述位置信息控制所述致动器的工作参数；可以根据致动器的电容值来对致动器的工作参数进行控制，使得本技术可以基于电容检测来快速且准确的检测到致动器的位置，并根据致动器的位置来控制致动器的工作
参数来快速实现致动器的增益调整。
附图说明
10.图1是本技术实施方式提供的致动器控制方法的流程图一；
11.图2是本技术实施方式提供的致动器控制方法的流程图二；
12.图3是本技术实施方式提供的致动器控制系统的结构示意图一；
13.图4是本技术实施方式提供的致动器控制系统的结构示意图二；
14.图5是本技术实施方式提供的致动器控制系统的结构示意图三；
15.图6是本技术实施方式提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
16.为使本技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本技术各实施方式中，为了使读者更好地理解本技术而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本技术所要求保护的技术方案。以下各个实施方式的划分是为了描述方便，不应对本技术的具体实现方式构成任何限定，各个实施方式在不矛盾的前提下可以相互结合相互引用。
17.本技术的一个实施方式涉及一种致动器控制方法，应用在致动器控制系统中，如图1所示，包括：
18.步骤101，当致动器处于致动状态时，获取致动器的电容值。
19.在一示例实施中，当检测到致动器处于致动状态时，致动器的各电极板之间的电容值由于致动器的振动而发生变化，此时需要对致动器的各电极板之间的电容值进行检测，获取致动器的振动时的电容值。
20.步骤102，基于预设的位置算法和电容值获取致动器的位置信息。
21.在一示例实施中，在获取到致动器的振动时的电容值之后，可以根据该电容值获取到致动器的位置信息。
22.在一示例实施中，致动器控制系统中预设有致动器的预设静态电容值，在根据该电容值获取到致动器的位置信息时，首先根据所述电容值和致动器的预设静态电容值获取电容变化量；再根据电容变化量和致动器的预设极板间距离获取面积变化量；之后再根据面积变化量获取位置信息。
23.在一示例实施中，电容变化量δc＝co-cm，co为致动器的预设静态电容值，cm为致动器的振动时的电容值；面积变化量δs＝((4πkd)/ε)δc，d为动器的预设的各极板间距离，ε为介质相对介电常数，k为静电力常量；位置信息l＝δs/w，w为致动器中动块的相对面积宽度，l也可以看作致动器中动块的相对移动距离。
24.步骤103，当位置信息不满足预设的位置条件时，根据位置信息控制致动器的工作参数。
25.在一示例实施中，由于致动器的谐振频率会收到工作环境和工作温度等外界因素的影响，导致并非所有的致动器的谐振频率都会和出厂时一致，而在致动器的谐振频率与出厂时不一致时，会导致致动器的位置信息与预期的位置条件不相符，需要对致动器的谐
振频率进行调整，以保证致动器的谐振频率和出厂时一致，因此在获取到致动器的位置信息之后，可以将致动器的当前位置信息与预设的位置条件进行比较，确认致动器的振动是否与预期的振动情况相符合；当将致动器的当前位置信息不满足预设的位置条件时，说明致动器的振动与预期的振动情况不符合，需要对致动器的工作状态进行调整，此时可以根据致动器的当前位置信息和预期的位置条件生成调整参数，再根据调整参数控制致动器的工作参数(即：谐振频率)，使致动器的振动与预期的振动情况相符合。
26.在一示例实施中，当将致动器的当前位置信息满足预设的位置条件时，说明致动器的振动与预期的振动情况相符合，此时不需要对致动器的工作参数进行控制，可以基于预设的检测再次对致动器的电容值进行检测，保证致动器的振动始终与预期的振动情况相符合。
27.在一示例实施中，在致动器的振动情况与预期的振动情况相符合时，可以通过驱动振动的驱动电信号的频率来确定致动器的谐振频率。
28.本实施方式，在致动器的控制过程中，当致动器处于致动状态时，获取所述致动器的电容值；基于预设的位置算法和所述电容值获取所述致动器的位置信息；当所述位置信息不满足预设的位置条件时，根据所述位置信息控制所述致动器的工作参数；可以根据致动器的电容值来对致动器的工作参数进行控制，使得本技术可以基于电容检测来快速且准确的检测到致动器的位置，并根据致动器的位置来控制致动器的工作参数来快速实现致动器的增益调整。
29.本技术的一个实施方式涉及一种致动器控制方法，应用在致动器控制系统中，如图2所示，包括：
30.步骤201，当致动器的驱动波形结束时，基于预设的检测频率获取致动器的各第一电容值。
31.在一示例实施中，驱动波形用于驱动致动器处于振动状态，当致动器的驱动波形结束时，表明致动器的振动状态已结束，可以控制致动器停止振动，当致动器的驱动波形未结束时，表明致动器的振动状态未结束，此时并不能够控制致动器停止振动，需要持续检测致动器的驱动波形是否播放结束。
32.在一示例实施中，驱动波形由致动器控制系统中的主控模块或驱动模块发送的，当监测到主控或驱动模块停止发送驱动波形时，则可以认为致动器的驱动波形结束。
33.在一示例实施中，当监测到致动器的驱动波形播放结束后，基于预设的检测频率获取致动器的各第一电容值，并将各第一电容值存储在本地，供后续使用。
34.步骤202，根据各第一电容值和致动器的预设静态电容值获取各第一电容变化量。
35.在一示例实施中，在获取到各第一电容值之后，需要各第一电容值和致动器的预设静态电容值获取各第一电容变化量，各第一电容变化量δc1＝co-cn，co为致动器的预设静态电容值，cn为致动器的各第一电容值。
36.步骤203，各第一电容变化量是否均满足预设的停止条件。
37.在一示例实施中，预设的停止条件为：第一电容变化量是否小于预设的电容变化量；当各第一电容变化量均满足预设的停止条件时，表明可以控制致动器停止振动，执行步骤204至步骤205；当存在任意一个第一电容变化量不满足预设的停止条件时，表明不能够控制致动器停止振动，需要再次检测致动器的第一电容值，执行步骤201。
38.步骤204，根据各第一电容变化量获取致动器的运动方向。
39.在一示例实施中，在获取到各第一电容变化量之后，由于各第一电容有对应的获取时间，需要根据各第一电容的获取时间对各第一电容变化量进行排序，确定排序后的各第一电容变化量的变化趋势，若各第一电容变化量呈现递增趋势，则致动器的运动方式为向左运动，若各第一电容变化量呈现递减趋势，则致动器的运动方式为向右运动。
40.步骤205，根据运动方向控制致动器的工作参数。
41.在一示例实施中，获取到运动方向之后，由于需要控制致动器停止振动，因此需要生成与运动方向相反的振动脉冲；根据振动脉冲来控制致动器的工作参数，使致动器停止振动，并再次执行步骤201，持续对致动器的状态进行检测。
42.本实施，在其他实施方式的基础之上还可以电容检测实现致动器的快速刹车。
43.上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包括相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。
44.本技术的另一个实施方式涉及一种致动器控制系统，下面对本实施方式的致动器控制系统的细节进行具体的说明，以下内容仅为方便理解提供的实现细节，并非实施本例的必须，图3是本实施方式所述的致动器控制系统的示意图，包括：主控模块301、驱动模块303、检测模块304和致动器305。
45.其中，驱动模块503和检测模块504构成致动器闭环控制子系统502，压电陶瓷闭环控制子系统502通过i2c、usb、spi或其他总线与主控模块501连接；主控模块501可以是任何设备，包括例如移动电话、电脑、耳机、汽车接口和其他可以当做主控的设备；闭环控制系统502可以是单颗芯片或者是芯片的集成系统；致动器305是包括压电致动器、电磁致动器、音圈马达、形状记忆合金、电活性聚合物、螺线管、偏心旋转质量电机(eccentric rotating mass，简称erm)或线性谐振致动器(linear resonance actuator，简称lra)等能致动的一切设备。
46.在一示例实施中，检测模块304，用于当致动器305处于致动状态时，获取致动器305的电容值，并将电容值发送给主控模块301；主控模块301，用于基于预设的位置算法和电容值获取致动器305的位置信息；主控模块301，还用于当位置信息不满足预设的位置条件时，根据位置信息并通过驱动模块303控制致动器305的工作参数。
47.在一示例实施中，检测模块304，还用于当致动器305的驱动波形结束时，基于预设的检测频率获取致动器305的各第一电容值，并将各第一电容值发送给主控模块301；主控模块301，还用于根据各第一电容值和致动器305的预设静态电容值获取各第一电容变化量；301主控模块，还用于当任意一个第一电容变化量不满足预设的停止条件时，根据各第一电容变化量获取致动器305的运动方向，根据运动方向生成振动脉冲，并将驱动脉冲发送给驱动模块303；驱动模块303，还用于根据振动脉冲控制致动器305的工作参数。
48.在一示例实施中，压电陶瓷的控制系统还可以如图4所示，致动器305为线性谐振致动器lra，线性谐振致动器lra包含外壳306、弹簧307、弹簧308、动块309、电极板310和电极板311；其中，电极板310贴附在动块309上，电极板311贴附在外壳306上，电极板310和电极板311之间形成电容c，致动器控制系统存储有动块309在不振动时的电容值co和它最大
memory，简称rom)、随机存取存储器(random access memory，简称ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
58.本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本技术的具体实施方式，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本技术的精神和范围。

技术特征：
1.一种致动器控制方法，其特征在于，应用在致动器控制系统中，包括：当致动器处于致动状态时，获取所述致动器的电容值；基于预设的位置算法和所述电容值获取所述致动器的位置信息；当所述位置信息不满足预设的位置条件时，根据所述位置信息控制所述致动器的工作参数。2.根据权利要求1所述的致动器控制方法，其特征在于，所述基于预设的位置算法和所述电容值获取所述致动器的位置信息，包括：根据所述电容值和所述致动器的预设静态电容值获取电容变化量；根据所述电容变化量和所述致动器的预设极板间距离获取面积变化量；根据所述面积变化量获取所述位置信息。3.根据权利要求1所述的致动器控制方法，其特征在于，所述方法还包括：当所述致动器的驱动波形结束时，基于预设的检测频率获取所述致动器的各第一电容值；根据各所述第一电容值和所述致动器的预设静态电容值获取各第一电容变化量；当任意一个所述第一电容变化量不满足预设的停止条件时，根据各所述第一电容变化量获取所述致动器的运动方向；根据所述运动方向控制所述致动器的工作参数。4.根据权利要求3所述的致动器控制方法，其特征在于，所述根据所述运动方向控制所述致动器的工作参数，包括：根据所述运动方向生成振动脉冲；根据所述振动脉冲控制所述致动器的工作参数，并再次基于所述检测频率获取所述致动器的各所述第一电容值。5.根据权利要求3所述的致动器控制方法，其特征在于，所述方法还包括：当各所述第一电容变化量均满足所述停止条件时，基于预设的检测周期检测所述致动器是否处于所述致动状态。6.根据权利要求1至5中任一项所述的致动器控制方法，其特征在于，所述根据所述位置信息控制所述致动器的工作参数，包括：根据所述位置信息和所述位置条件生成调整参数；根据所述调整参数控制所述致动器的工作参数。7.一种致动器控制系统，其特征在于，所述系统包括：主控模块、检测模块、驱动模块和致动器；所述检测模块，用于当致动器处于致动状态时，获取所述致动器的电容值，并将所述电容值发送给所述主控模块；所述主控模块，用于基于预设的位置算法和所述电容值获取所述致动器的位置信息；所述主控模块，还用于当所述位置信息不满足预设的位置条件时，根据所述位置信息并通过所述驱动模块控制所述致动器的工作参数。8.根据权利要求7所述的致动器控制系统，其特征在于，所述检测模块，还用于当所述致动器的驱动波形结束时，基于预设的检测频率获取所述致动器的各第一电容值，并将各所述第一电容值发送给所述主控模块；
所述主控模块，还用于根据各所述第一电容值和所述致动器的预设静态电容值获取各第一电容变化量；所述主控模块，还用于当任意一个所述第一电容变化量不满足预设的停止条件时，根据各所述第一电容变化量获取所述致动器的运动方向，根据所述运动方向生成振动脉冲，并将所述驱动脉冲发送给所述驱动模块；所述驱动模块，还用于根据所述振动脉冲控制所述致动器的工作参数。9.一种电子设备，其特征在于，包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1至6中任一项所述的致动器控制方法。10.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的致动器控制方法。

技术总结
本申请实施方式涉及微电子技术领域，特别涉及一种致动器控制方法、系统、电子设备和存储介质。致动器控制方法包括：获取所述致动器的电容值；基于预设的位置算法和所述电容值获取所述致动器的位置信息；当所述位置信息不满足预设的位置条件时，根据所述位置信息控制所述致动器的工作参数；可以根据致动器的电容值来对致动器的工作参数进行控制，使得本申请可以基于电容检测来快速且准确的检测到致动器的位置，并根据致动器的位置来控制致动器的工作参数来快速实现致动器的增益调整。作参数来快速实现致动器的增益调整。作参数来快速实现致动器的增益调整。


技术研发人员：吴奕斌 倪瑞铭 夏波 张耀国 张毓麟
受保护的技术使用者：基合半导体（宁波）有限公司
技术研发日：2023.04.27
技术公布日：2023/8/14