1.本技术涉线性马达技术领域，具体涉及一种检测马达谐振频率的方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术：2.触觉反馈可以提供除视觉、听觉外的第三种感官体验，在消费电子领域有着非常广泛的应用，例如手机中的振动提醒、游戏手柄上的振动触觉模拟、ar/vr 产品的振动反馈等。而线性谐振作动器(linear resonant actuator，lra)凭借其震感强烈、丰富、清脆，能耗低等优点，已经成为主流的触觉反馈马达。
3.在lra的生产制造过程中，受材料、设计、加工工艺等因素的限制，批量生产的lra难以保证其结构和振动特性的完全一致性，通常表现为谐振频率不统一，从而在相同的控制信号作用下，无法输出强度、清脆性均一致的振动反馈。因此需要对马达的谐振频率进行检测。
4.现有的检测马达谐振频率的方法以离线为主，激励信号一般为预设的特定宽频信号。但是，该检测方法运算较为复杂，通常耗时较长，且需采用电压传感器、电流传感器、加速计、位移传感器等比较昂贵的元器件，致使检测设备成本较高。
5.因此，亟需一种准确的、快速的、低成本的马达谐振频率检测的方法和装置。
技术实现要素：6.本技术提出一种检测马达谐振频率的方法、装置、电子设备及存储介质，其成本较低，且能够实现更为快速、准确的马达谐振频率检测效果。
7.本技术第一方面实施例提出了一种检测马达谐振频率的方法，包括：
8.生成幅值和频率恒定的预设驱动信号，所述预设驱动信号用于驱动待检测马达做谐振运动；
9.接收电流信号，所述电流信号对应所述待检测马达在所述预设驱动信号持续作用预设时间并撤销后振幅衰减过程中产生的电流；
10.确定所述电流信号的周期；
11.根据所述电流信号的周期确定所述待检测马达的谐振频率。
12.在本技术一些实施例中，所述确定所述电流信号的周期，包括：
13.检测所述电流信号达到峰值的峰值时间信息和/或过零点的零点时间信息；
14.根据所述峰值时间信息和/或所述零点时间信息计算所述电流信号的周期。
15.在本技术一些实施例中，所述峰值时间信息包括第一预设数目个峰值时刻，所述零点时间信息包括第二预设数目个连续的过零点时刻；
16.所述根据所述峰值时间信息和/或所述零点时间信息计算所述电流信号的周期，包括：
17.根据所述第一预设数目个峰值时刻中不同峰值时刻的时间差计算峰值周期；
18.根据所述第二预设数目个过零点时刻中不同过零点时刻的时间差计算过零点周期；
19.将所述峰值周期和所述过零点周期的平均值确定为计算所述电流信号的周期。
20.在本技术一些实施例中，所述峰值时间信息包括第一预设数目个峰值时刻；
21.所述根据所述峰值时间信息和/或所述零点时间信息计算所述电流信号的周期，包括：
22.根据所述第一预设数目个峰值时刻中不同峰值时刻的时间差计算峰值周期，并将所述峰值周期确定为计算所述电流信号的周期。
23.在本技术一些实施例中，根据所述第一预设数目个峰值时刻中不同峰值时刻的时间差计算峰值周期，包括：
24.自第一预设数目个峰值时刻中分别选取时间在前的第一指定数目个峰值时刻和时间在后的第一指定数目个峰值时刻；
25.分别将一个时间在前的峰值时刻和一个时间在后的峰值时刻进行组合，且每个组合中的两个峰值时刻均间隔相同数目个峰值时刻；
26.根据每个组合中的两个峰值时刻的时间差的平均值计算所述峰值周期。
27.在本技术一些实施例中，所述峰值时间信息包括连续的第三预设数目个正向峰值时刻和连续的第四预设数目个负向峰值时刻；
28.所述根据所述峰值时间信息和/或所述零点时间信息计算所述电流信号的周期，包括：
29.自所述第三预设数目个正向峰值时刻中分别选取时间在前的第三指定数目个正向峰值时刻和时间在后的第三指定数目个正向峰值时刻；自所述第四预设数目个负向峰值时刻中分别选取时间在前的第四指定数目个负向峰值时刻和时间在后的第四指定数目个负向峰值时刻；
30.分别将时间在前的第三指定数目个正向峰值时刻和时间在后的第三指定数目个正向峰值时刻进行两两组合，且每个组合中的两个正向峰值时刻均间隔相同数目个正向峰值时刻，并根据每个组合中的两个正向峰值时刻的时间差计算所述电流信号的正向峰值周期；
31.分别将时间在前的第四指定数目个负向峰值时刻和时间在后的第四指定数目个负向峰值时刻进行两两组合，且每个组合中的两个负向峰值时刻均间隔相同数目个负向峰值时刻，并根据每个组合中的两个负向峰值时刻的时间差计算所述电流信号的负向峰值周期；
32.根据所述正向峰值周期和所述负向峰值周期的平均值确定所述电流信号的峰值周期。
33.在本技术一些实施例中，所述零点时间信息包括第二预设数目个过零点时刻；
34.所述根据所述峰值时间信息和/或所述零点时间信息计算所述电流信号的周期，包括：
35.根据所述第二预设数目个过零点时刻中不同过零点时刻的时间差计算过零点周期，并将所述过零点周期确定为所述电流信号的周期。
36.在本技术一些实施例中，根据所述第二预设数目个过零点时刻中不同过零点时刻
的时间差计算过零点周期，包括：
37.自第二预设数目个过零点时刻中分别选取时间在前的第二指定数目个过零点时刻和时间在后的第二指定数目个过零点时刻；
38.分别将时间在前的第二指定数目个过零点时刻和时间在后的第二指定数目个过零点时刻进行两两组合，且每个组合中两个过零点时刻均间隔相同数目个过零点时刻；
39.根据每个组合中的两个过零点时刻的时间差的平均值计算所述过零点周期。
40.在本技术一些实施例中，所述零点时间信息包括连续的第五预设数目个正向过零点时刻和连续的第六预设数目个负向过零点时刻；
41.根据所述零点时间信息计算多个过零点周期，包括：
42.自所述第五预设数目个正向过零点时刻中分别选取时间在前的第五指定数目个正向过零点时刻和时间在后的第五指定数目个正向过零点时刻；自所述第六预设数目个负向过零点时刻中分别选取时间在前的第六指定数目个负向过零点时刻和时间在后的第六指定数目个负向过零点时刻；
43.分别将时间在前的第五指定数目个正向过零点时刻和时间在后的第五指定数目个正向过零点时刻进行两两组合，且每个组合中的两个正向过零点时刻均间隔相同数目个正向过零点时刻，并根据每个组合中的两个正向过零点时刻的时间差计算所述电流信号的正向过零点周期；
44.分别将时间在前的第六指定数目个负向过零点时刻和时间在后的第六指定数目个负向过零点时刻进行两两组合，且每个组合中的两个负向过零点时刻均间隔相同数目个负向过零点时刻，并根据每个组合中的两个负向过零点时刻的时间差计算所述电流信号的负向过零点周期；
45.根据所述正向过零点周期和所述负向过零点周期的平均值确定所述电流信号的过零点周期。
46.在本技术一些实施例中，所述检测所述电流信号的峰值时间信息和零点时间信息之前，还包括：
47.对所述电流信号进行滤波，去除高频毛刺。
48.在本技术一些实施例中，所述生成幅值和频率恒定的预设驱动信号，包括：
49.根据待检测马达的设计参数计算所述待检测马达做谐振运动的预设幅值和预设频率；
50.按照所述预设幅值和所述预设频率生成幅值和频率恒定的所述预设驱动信号。
51.在本技术一些实施例中，所述生成幅值和频率恒定的预设驱动信号之后，还包括：
52.对所述预设驱动信号对应的电压值进行功率匹配，并采用功率匹配后的电压驱动所述待检测马达。
53.本技术第二方面的实施例提供了一种检测马达谐振频率的装置，包括：
54.信号生成模块，用于生成幅值和频率恒定的预设驱动信号，所述预设驱动信号用于驱动待检测马达做谐振运动；
55.信号接收模块，用于接收电流信号，所述电流信号对应所述待检测马达在所述预设驱动信号持续作用预设时间并撤销后振幅衰减过程中产生的电流；
56.周期确定模块，用于确定所述电流信号的周期；
57.频率计算模块，用于根据所述电流信号的周期确定所述待检测马达的谐振频率。
58.本技术第三方面的实施例提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以实现如第一方面所述的方法。
59.本技术第四方面的实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行实现如第一方面所述的方法。
60.本技术实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
61.本技术实施例提供的检测马达谐振频率的方法，该方法采用幅值和频率恒定的预设驱动信号驱动待检测马达(也称为振动电机)，使待检测马达做谐振运动，并在持续一段时间，谐振运动达到一定振幅之后，撤销该预设驱动信号的激励，并根据待检测马达在振动幅值逐渐衰减过程中产生的电流信号确定待检测马达的谐振频率，该方法实施过程中，仅需通过电流传感器检测电流信号，无需额外的昂贵器件，检测成本较低。且预设驱动信号对待检测马达持续作用预设时间，使待检测马达做谐振运动之后即可撤销，可有效缩短检测时间(达到毫秒级别)，提高检测效率，更有利于批量检测，例如对马达的一致性检测、良品筛选灯，可实现控制性能一致性的参数标定。
附图说明
62.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。
63.在附图中：
64.图1示出了本技术实施例提供的检测马达谐振频率的方法的流程示意图；
65.图2示出了本技术实施例提供的检测马达谐振频率的方法的逻辑示意图；
66.图3示出了本技术实施例中实际用到振动电机振幅衰减过程中的电流信号示意图；
67.图4示出了本技术实施例中检测马达谐振频率的方法的整体流程示意图；
68.图5示出了本技术实施例中计算马达谐振频率的具体流程示意图；
69.图6示出了再添加直流偏置和噪声干扰情况下，采用本实施例提供的检测马达谐振频率的方法对图5中的振动电机进行检测得到的频率数据的示意图；
70.图7示出了本技术实施例提供的检测马达谐振频率的装置的结构示意图；
71.图8示出了本技术实施例提供的一种电子设备的示意图；
72.图9示出了本技术实施例提供的一种计算机可读存储介质的示意图。
具体实施方式
73.下面将参照附图更详细地描述本技术的示例性实施方式。虽然附图中显示了本技术的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本技术而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本技术，并且能够将本技术的范围完整的传达给本领域的技术人员。
74.需要注意的是，除非另有说明，本技术使用的技术术语或者科学术语应当为本申
请所属领域技术人员所理解的通常意义。
75.下面结合附图来描述根据本技术实施例提出的一种检测马达谐振频率的方法、装置、电子设备及存储介质。
76.相关现有技术中，检测马达的振动性能的方法主要分两类，一类是根据马达的系统特征构造参数测试模型，并根据模型计算值、实测值(需借助高精度的电压、电流传感器获取准确的实测值)进行数据拟合，利用拟合结果对参数进行自适应调整，实现准确的马达参数检测。另一类是对马达施加不同类型、不同频率的驱动信号，然后借助相应的传感器(电压传感器、电流传感器、位移传感器、加速度传感器及位移传感器等)，检测马达在该驱动信号下的响应参数，从而确定马达的频率。但是该两种检测方法，无论是模型拟合实测值的获取过程还是对马达施加驱动获得马达响应参数的过程，均需马达在驱动下的响应到达稳态再进行数据采集，检测时间较长。且需采用位移传感器、加速度传感器等比较昂贵的元器件，检测成本较高。
77.鉴于上述问题，本技术实施例在提出本技术之前，本实施例首先对lra器件进行数学建模，基于接近马达谐振频率的的驱动信号，推导其在非零初始状态、零输入情况下的电流响应表达式，如下面公式(1)：
[0078][0079]
其中，v0、x0分别为撤销驱动电压瞬间的初始速度和初始位移；ω0为lra的谐振角频率；m为lra的振子质量；re为直流电阻；bl为磁场强度参数；r为阻尼系数。
[0080]
由公式(1)可知，在驱动电压撤销后，马达余震过程中产生的电流只与时间 t相关，并与时间t呈正弦关系，可说明待检测马达在驱动信号撤销后做谐振运动，且其谐振角频率与lra的谐振角频率相同(均是ω0)，即撤销激励之后待检测马达将持续一段时间的谐振运动，且该谐振运动的振动幅值逐渐衰减，但周期基本不变，可认为谐振运动衰减过程中周期不变，基于此原理，。
[0081]
基于上述原理，本技术实施例提出了一种检测马达谐振频率的方法，该方法采用幅值和频率恒定的预设驱动信号驱动待检测马达(也称为振动电机)，使待检测马达做谐振运动，并在持续一段时间，谐振运动达到一定振幅之后，撤销该预设驱动信号的激励，并根据待检测马达在振动幅值逐渐衰减过程中产生的电流信号确定待检测马达的谐振频率，该方法实施过程中，仅需通过电流传感器检测电流信号，无需额外的昂贵器件，检测成本较低。且预设驱动信号对待检测马达持续作用预设时间，使待检测马达做谐振运动之后即可撤销，可有效缩短检测时间 (达到毫秒级别)，提高检测效率，更有利于批量检测，例如对马达的一致性检测、良品筛选灯，可实现控制性能一致性的参数标定。
[0082]
如图1所示，该待检测马达谐振频率的方法可以包括以下步骤：
[0083]
步骤s1，生成幅值和频率恒定的预设驱动信号。
[0084]
其中，该预设驱动信号为幅值和频率恒定的交流信号，可以但不限于是正弦信号、余弦信号或方波信号，幅值优选为振动电机的额定电压幅值或者其倍数，频率为待检测马
达设计的谐振角频率，用于驱动待检测马达做谐振运动，并持续作用预设时间，例如2-5个谐振周期，使谐振运动达到一定振幅之后，将其撤销，待检测马达将持续一段时间的谐振运动。
[0085]
本实施例的执行主体可以为如图2所示具有计算功能的处理模块，也可以为包括该处理模块的计算机设备(可以是客户端计算机或服务器)，在生成幅值和频率恒定的预设驱动信号时，可先进行幅值设定、频率设定及作用的时长设定，即根据待检测马达的设计参数计算待检测马达做谐振运动的预设幅值和预设频率。然后按照预设幅值和预设频率生成幅值和频率恒定的交流电压，该交流电压持续一定时间后形成交流的驱动信号，即预设驱动信号。
[0086]
生成上述幅值和频率恒定的预设驱动信号之后，还可以功率放大器对预设驱动信号对应的电压值进行功率匹配，将数字或模拟信号转化成具备功率输出能力的驱动电压，并采用功率匹配后的电压驱动待检测马达，使其产生谐振运动。其中，功率放大器通常是一个对输入信号进行功率匹配的放大器，常见的如a类，b 类，ab类，或者d类驱动器，输入信号可以是模拟信号，也可以是一定制式的数字信号。
[0087]
在待检测马达的预设驱动信号撤销之后振幅衰减过程中，如图2所示，可通过串联在lra器件绕组上的电流检测模块来检测lra器件绕组上的电流。然后可通过信号反馈模块基于检测到的电流生成相应的电流信号，并将该电流信号发送至上述的处理模块。
[0088]
优选地，可以在功率放大器的输出端设置电流传感器，该电流传感器可生成并将电流信号反馈发送至上述处理模块中，用于计算待检测马达的谐振频率。
[0089]
步骤s2，接收电流信号。
[0090]
处理模块在接收到电流信号之后，先采用低通滤波器对电流信号进行滤波，去除高频毛刺。具体地，该低通滤波器的截止频率可设置为5-10倍的待检测马达的谐振频率，以避免对信号中谐振频率的分量产生延时、削幅等影响。
[0091]
步骤s3，确定电流信号的周期。
[0092]
基于上述本方法的设计原理，处理模块可对接收到的电流信号进行检测，并计算该电流信号的周期，然后可根据该周期确定待检测马达做谐振运动的周期，继而确定待检测马达的频率。
[0093]
本实施例以待检测马达做简谐运动为例，在确定电流信号的周期，可通过电流信号的峰值时间信息和/或零点时间信息计算电流信号的周期，相应地，可先检测电流信号达到峰值的峰值时间信息和/或过零点的零点时间信息，然后根据峰值时间信息和/或零点时间信息计算电流信号的周期。
[0094]
其中，峰值时间信息即电流信号达到峰值的时间，零点时间信息即电流信号过零点的时间。
[0095]
本实施例确定电流信号的周期时即可通过上述峰值时间信息确定，也可以通过上述零点时间信息确定，为了提高检测精度和抗干扰能力，还可结合上述峰值时间信息和零点时间信息共同确定。即根据峰值时间信息和/或零点时间信息计算电流信号的周期，可以包括以下处理：根据峰值时间信息计算峰值周期，然后将峰值周期确定为电流信号的周期；或者，根据零点时间信息计算过零点周期，然后将过零点周期确定为电流信号的周期；或者，分别根据峰值时间信息和零点时间信息计算电流信号的峰值周期和过零点周期，然后
将峰值周期和过零点周期的平均值确定为电流信号的周期。
[0096]
在一些实施方式中，峰值时间信息可包括第一预设数目个峰值时刻。相应地，上述根据峰值时间信息计算电流信号的周期可包括以下处理：根据第一预设数目个峰值时刻中不同峰值时刻的时间差计算峰值周期，并将峰值周期确定为计算电流信号的周期。
[0097]
具体地，根据第一预设数目个峰值时刻中不同峰值时刻的时间差计算峰值周期时，可先自第一预设数目个峰值时刻中分别选取时间在前的第一指定数目个峰值时刻和时间在后的第一指定数目个峰值时刻；然后分别将一个时间在前的峰值时刻和一个时间在后的峰值时刻进行组合，且每个组合中的两个峰值时刻均间隔相同数目个峰值时刻；再根据每个组合中的两个峰值时刻的时间差的平均值计算峰值周期。
[0098]
其中，峰值时刻即电流信号达到峰值时刻，该第一预设数目个峰值时刻可以全是正向峰值(电流信号上升达到的峰值)，也可以全是负向峰值(电流信号下降达到的峰值)，还可以既包括正向峰值也包括负向峰值。峰值信息中通常还包括峰值时刻对应的时间序列，即每个峰值时刻为接收到的电流信号的第几个峰值时刻，任意两个峰值时刻之间间隔几个峰值时刻等，而相邻两个峰值时刻之间的时间间隔即可认为是电流信号的一个峰值周期，本实施例可计算多个峰值周期，并取平均值，将该平均值确定为电流信号的值周期。且若峰值时刻既包括正向峰值也包括负向峰值，则可认为相邻两个峰值时刻之间的时间间隔为电流信号的半个周期。
[0099]
若峰值时间信息包括第三预设数目个正向峰值时刻和连续的第四预设数目个负向峰值时刻，则根据峰值时间信息计算电流信号的周期，可包括以下处理：自第三预设数目个正向峰值时刻中分别选取时间在前的第三指定数目个正向峰值时刻和时间在后的第三指定数目个正向峰值时刻；自第四预设数目个负向峰值时刻中分别选取时间在前的第四指定数目个负向峰值时刻和时间在后的第四指定数目个负向峰值时刻；分别将时间在前的第三指定数目个正向峰值时刻和时间在后的第三指定数目个正向峰值时刻进行两两组合，且每个组合中的两个正向峰值时刻均间隔相同数目个正向峰值时刻，并根据每个组合中的两个正向峰值时刻的时间差计算电流信号的正向峰值周期；分别将时间在前的第四指定数目个负向峰值时刻和时间在后的第四指定数目个负向峰值时刻进行两两组合，且每个组合中的两个负向峰值时刻均间隔相同数目个负向峰值时刻，并根据每个组合中的两个负向峰值时刻的时间差计算电流信号的负向峰值周期；根据正向峰值周期和负向峰值周期的平均值确定电流信号的峰值周期。
[0100]
本实施例自驱动信号撤销激励时刻起，检测电流信号的n1个正向峰值时刻，记为tmax1，tmax2，
…
，tmaxn1，再检测电流信号的连续n2个负向峰值时刻，记为tmin1，tmin2，
…
，tminn2。其中n1表示上述第一预设数目和/或第三预设数目， n2表示上述第二预设数目和/或第四预设数目，简便起见，以下公式中n1和n2均用n表示，但其在不同公式可取不同的值。该n个正向峰值时刻可以为连续的n 个，也可以为非连续的，只需根据实际间隔个数进行相应换算即可。
[0101]
上述第一预设数目n最小值为2，通常设置为大于或等于3，以通过检测多个峰值时刻来提高检测精度，提升算法的鲁棒性。且为进一步提高检测精度，可检测在预设驱动信号撤销后的前期峰值时刻及下述的过零点时刻。
[0102]
计算峰值周期时，以连续的n个峰值时刻为例，若n为奇数，令m＝(n+1)/2，则第一
指定数目、第三预设数目及第四指定数目均可以为m-1，利用第m个时刻的前m-1个时刻和后m-1个时刻，则计算正向峰值周期tmax的公式(2)如下所示，同理，计算负向峰值周期tmin的公式(3)如下所示。
[0103][0104][0105]
若n为偶数，令m＝n/2，则第一指定数目、第三预设数目及第四指定数目均可以为m，利用前m个时刻和后m个时刻，计算正向峰值周期tmax的(4)如下所示，同理，计算负向峰值周期tmin的公式(5)如下所示。
[0106][0107][0108]
在领一些实施方式中，零点时间信息包括第二预设数目个过零点时刻，则根据零点时间信息计算电流信号的周期，可包括以下处理：根据第二预设数目个过零点时刻中不同过零点时刻的时间差计算过零点周期，并将过零点周期确定为电流信号的周期。
[0109]
具体地，根据第二预设数目个过零点时刻中不同过零点时刻的时间差计算过零点周期，可包括以下处理：自第二预设数目个过零点时刻中分别选取时间在前的第二指定数目个过零点时刻和时间在后的第二指定数目个过零点时刻；分别将时间在前的第二指定数目个过零点时刻和时间在后的第二指定数目个过零点时刻进行两两组合，且每个组合中两个过零点时刻均间隔相同数目个过零点时刻；根据每个组合中的两个过零点时刻的时间差的平均值计算过零点周期。
[0110]
具体地，根据第二预设数目个过零点时刻中不同过零点时刻的时间差计算零点周期时，可先自第二预设数目个过零点时刻中分别选取时间在前的第二指定数目个过零点时刻和时间在后的第二指定数目个过零点时刻；然后分别将一个时间在前的过零点时刻和一个时间在后的过零点时刻进行组合，且每个组合中的两个过零点时刻均间隔相同数目个过零点时刻；再根据每个组合中的两个过零点时刻的时间差的平均值计算零点周期。
[0111]
其中，过零点时刻即电流信号达到过零点时刻，该第二预设数目个过零点时刻可以全是正向零点(电流信号上升达到的零点)，也可以全是负向零点(电流信号下降达到的零点)，还可以既包括正向零点也包括负向零点。零点信息中通常还包括过零点时刻对应的时间序列，即每个过零点时刻为接收到的电流信号的第几个过零点时刻，任意两个过零点时刻之间间隔几个过零点时刻等，而相邻两个过零点时刻之间的时间间隔即可认为是电流信号的一个零点周期，本实施例可计算多个零点周期，并取平均值，将该平均值确定为电流信号的值周期。且若过零点时刻既包括正向零点也包括负向零点，则可认为相邻两个过零
点时刻之间的时间间隔为电流信号的半个周期。
[0112]
若零点时间信息包括连续的第五预设数目个正向过零点时刻和连续的第六预设数目个负向过零点时刻，则根据零点时间信息计算多个过零点周期，可包括以下处理：自第五预设数目个正向过零点时刻中分别选取时间在前的第五指定数目个正向过零点时刻和时间在后的第五指定数目个正向过零点时刻；自第六预设数目个负向过零点时刻中分别选取时间在前的第六指定数目个负向过零点时刻和时间在后的第六指定数目个负向过零点时刻；分别将时间在前的第五指定数目个正向过零点时刻和时间在后的第五指定数目个正向过零点时刻进行两两组合，且每个组合中的两个正向过零点时刻均间隔相同数目个正向过零点时刻，并根据每个组合中的两个正向过零点时刻的时间差计算电流信号的正向过零点周期；分别将时间在前的第六指定数目个负向过零点时刻和时间在后的第六指定数目个负向过零点时刻进行两两组合，且每个组合中的两个负向过零点时刻均间隔相同数目个负向过零点时刻，并根据每个组合中的两个负向过零点时刻的时间差计算电流信号的负向过零点周期；根据正向过零点周期和负向过零点周期的平均值确定电流信号的过零点周期。
[0113]
本实施例自驱动信号撤销激励时刻起，检测电流信号的n1个正向过零点时刻，记为tp1，tp2，
…
，tpn11，再检测电流信号的连续n2个负向过零点时刻，记为tr1， tr2，
…
，trn2。其中n1表示上述第二预设数目和/或第五预设数目，n2表示上述第二预设数目和/或第六预设数目，简便起见，以下公式中n1和n2均用n表示，但其在不同公式可取不同的值。该n个正向过零点时刻可以为连续的n个，也可以为非连续的，只需根据实际间隔个数进行相应换算即可。
[0114]
上述第二预设数目n最小值为2，通常设置为大于或等于3，以通过检测多个过零点时刻来提高检测精度，提升算法的鲁棒性。且为进一步提高检测精度，可检测在预设驱动信号撤销后的前期过零点时刻及下述的过零点时刻。
[0115]
计算零点周期时，以连续的n个过零点时刻为例，若n为奇数，令m＝(n+1)/2，则第二指定数目、第五预设数目及第六指定数目均可以为m-1，利用第m个时刻的前m-1个时刻和后m-1个时刻，则计算正向零点周期tmax的公式(6)如下所示，同理，计算负向零点周期tmin的公式(7)如下所示。
[0116][0117][0118]
若n为偶数，令m＝n/2，则第一指定数目、第三预设数目及第四指定数目均可以为m，利用前m个时刻和后m个时刻，计算正向峰值周期tmax的(4)如下所示，同理，计算负向峰值周期tmin的公式(5)如下所示。
[0119]
[0120][0121]
在另一些实施方式中，出于简化计算的考虑，上述计算周期时，可仅采用两端采集的数据计算周期，则上述向峰值周期tmax、向峰值周期tmin、正向过零周期tp及负向过零周期tr的计算公式为分别如下面公式(10)-公式(13)所示。
[0122][0123][0124][0125][0126]
在另一些实施方式中，峰值时间信息可包括第一预设数目个峰值时刻，零点时间信息包括第二预设数目个连续的过零点时刻。相应地，根据峰值时间信息计算电流信号的周期，包括：根据第一预设数目个峰值时刻中不同峰值时刻的时间差计算峰值周期；根据第二预设数目个过零点时刻中不同过零点时刻的时间差计算过零点周期；将峰值周期和过零点周期的平均值确定为计算电流信号的周期。
[0127]
本实施例为了降低直流偏置对过零时刻的偏移影响，提高检测精度和检测结果的稳定性，将上述获取的4个周期值取平均，得到平均周期tavg，即为电流信号的周期，计算公式如下面公式(14)所示。
[0128][0129]
步骤s4，根据电流信号的周期确定待检测马达的谐振频率。
[0130]
根据预设驱动信号的恒定幅值和频率分别与待检测马达的额定电压幅值和谐振角频率之间的关系计算待检测马达的周期，继而确定待检测马达的频率。
[0131]
为便于对本实施例的理解，下面以实际的振动电机为例，对该检测马达谐振频率的方法做进一步解释，其振动电机设计的谐振频率f0＝173.5hz，设计的额定电压幅值为9v。
[0132]
本具体实施例中预设驱动信号的设置为：预设恒定幅值为9v，预设恒定频率 fc为f0，作用时间2个谐振周期，作用结束后的电流响应如图3所示，对电流信号值进行低通滤波，对其峰值及过零点时刻进行检测，并综合多次检测结果，计算器件的谐振频率f0。
[0133]
另外，为验证检测算法的检测精度和抗干扰能力，在反馈的电流信号中叠加如图6所示不同幅值的直流偏置和高频噪声，采用上述检测方法，参照图4和图5 所示的流程，得到的f0结果如表1和图6所示，可见，f0检测误差在
±
0.5hz以内，算法不仅能够准确检测lra的谐振频率，并且对电流检测的直流偏置和高频噪声误差也有较强的鲁棒性。
[0134]
表1：不同直流偏置和高频噪声情况下的f0检测结果
[0135][0136][0137]
基于上述检测马达谐振频率的方法相同的构思，本实施例还提供一种检测马达谐振频率的装置，用于执行上述检测马达谐振频率的方法，如图7所示，该装置包括：
[0138]
信号生成模块，用于生成幅值和频率恒定的预设驱动信号，预设驱动信号用于驱动待检测马达做谐振运动；
[0139]
信号接收模块，用于接收电流信号，电流信号对应待检测马达在预设驱动信号持续作用预设时间并撤销后振幅衰减过程中产生的电流；
[0140]
周期确定模块，用于确定电流信号的周期；
[0141]
频率计算模块，用于根据电流信号的周期确定待检测马达的谐振频率。
[0142]
本实施例提供的检测马达谐振频率的装置，基于上述检测马达谐振频率的方法相同的构思，至少可以实现上述检测马达谐振频率的方法能够实现的有益效果，在此不再赘述。
[0143]
本技术实施方式还提供一种电子设备，以执行上述检测马达谐振频率的方法。请参考图8，其示出了本技术的一些实施方式所提供的一种电子设备的示意图。如图8所示，电子设备8包括：处理器800，存储器801，总线802和通信接口803，处理器800、通信接口803和存储器801通过总线802连接；存储器801中存储有可在处理器800上运行的计算机程序，处理器800运行计算机程序时执行本技术前述任一实施方式所提供的检测马达谐振频率的方法。
[0144]
其中，存储器801可能包含高速随机存取存储器(ram：random accessmemory)，也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口803(可以是有线或者无线)实现该装置网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网、广域网、本地网、城域网等。
[0145]
总线802可以是isa总线、pci总线或eisa总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。其中，存储器801用于存储程序，处理器800在接收到执行指令后，执行程序，前述本技术实施例任一实施方式揭示的检测马达谐振频率的方法可以应用于处理器800中，或者由处理器800实现。
[0146]
处理器800可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器800中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器800可以是通用处理器，包括中央处理器(centralprocessing unit，简称cpu)、网络处理器(network processor，简称np)等；还可以是数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现成可编程门阵列(fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本技术实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本技术实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器801，处理器800读取存储器801中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
[0147]
本技术实施例提供的电子设备与本技术实施例提供的检测马达谐振频率的方法出于相同的发明构思，具有与其采用、运行或实现的方法相同的有益效果。
[0148]
该电子设备还可以包括上述的功率转化器和电流检测模块以及信号反馈模块，该功率放大器，可以是一个对预设驱动信号进行功率匹配的放大器，常见的如a 类，b类，ab类，或者d类驱动器，该电流检测模块用于对待检测马达在预设驱动信号撤销后幅值衰减过程中的电流。该信号反馈模块用于将电流检测模块检测的电流生成上述电流信号。
[0149]
本技术实施方式还提供一种与前述实施方式所提供的检测马达谐振频率的方法对应的计算机可读存储介质，请参考图9，其示出的计算机可读存储介质为光盘 30，其上存储有计算机程序(即程序产品)，计算机程序在被处理器运行时，会执行前述任意实施方式所提供的检测马达谐振频率的方法。
[0150]
需要说明的是，计算机可读存储介质的例子还可以包括，但不限于相变内存 (pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器 (eeprom)、快闪记忆体或其他光学、磁性存储介质，在此不再一一赘述。
[0151]
本技术的上述实施例提供的计算机可读存储介质与本技术实施例提供的检测马达谐振频率的方法出于相同的发明构思，具有与其存储的应用程序所采用、运行或实现的方法相同的有益效果。
[0152]
应该注意的是上述实施例对本技术进行说明而不是对本技术进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本技术可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
[0153]
以上，仅为本技术较佳的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应
涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
技术特征：1.一种检测马达谐振频率的方法，其特征在于，包括：生成幅值和频率恒定的预设驱动信号，所述预设驱动信号用于驱动待检测马达做谐振运动；接收电流信号，所述电流信号对应所述待检测马达在所述预设驱动信号持续作用预设时间并撤销后振幅衰减过程中产生的电流；确定所述电流信号的周期；根据所述电流信号的周期确定所述待检测马达的谐振频率。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述电流信号的周期，包括：检测所述电流信号达到峰值的峰值时间信息和/或过零点的零点时间信息；根据所述峰值时间信息和/或所述零点时间信息计算所述电流信号的周期。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述峰值时间信息包括第一预设数目个峰值时刻，所述零点时间信息包括第二预设数目个连续的过零点时刻；所述根据所述峰值时间信息和/或所述零点时间信息计算所述电流信号的周期，包括：根据所述第一预设数目个峰值时刻中不同峰值时刻的时间差计算峰值周期；根据所述第二预设数目个过零点时刻中不同过零点时刻的时间差计算过零点周期；将所述峰值周期和所述过零点周期的平均值确定为计算所述电流信号的周期。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述峰值时间信息包括第一预设数目个峰值时刻；所述根据所述峰值时间信息和/或所述零点时间信息计算所述电流信号的周期，包括：根据所述第一预设数目个峰值时刻中不同峰值时刻的时间差计算峰值周期，并将所述峰值周期确定为计算所述电流信号的周期。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述第一预设数目个峰值时刻中不同峰值时刻的时间差计算峰值周期，包括：自第一预设数目个峰值时刻中分别选取时间在前的第一指定数目个峰值时刻和时间在后的第一指定数目个峰值时刻；分别将一个时间在前的峰值时刻和一个时间在后的峰值时刻进行组合，且每个组合中的两个峰值时刻均间隔相同数目个峰值时刻；根据每个组合中的两个峰值时刻的时间差的平均值计算所述峰值周期。6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述峰值时间信息包括连续的第三预设数目个正向峰值时刻和连续的第四预设数目个负向峰值时刻；所述根据所述峰值时间信息和/或所述零点时间信息计算所述电流信号的周期，包括：自所述第三预设数目个正向峰值时刻中分别选取时间在前的第三指定数目个正向峰值时刻和时间在后的第三指定数目个正向峰值时刻；自所述第四预设数目个负向峰值时刻中分别选取时间在前的第四指定数目个负向峰值时刻和时间在后的第四指定数目个负向峰值时刻；分别将时间在前的第三指定数目个正向峰值时刻和时间在后的第三指定数目个正向峰值时刻进行两两组合，且每个组合中的两个正向峰值时刻均间隔相同数目个正向峰值时刻，并根据每个组合中的两个正向峰值时刻的时间差计算所述电流信号的正向峰值周期；分别将时间在前的第四指定数目个负向峰值时刻和时间在后的第四指定数目个负向
峰值时刻进行两两组合，且每个组合中的两个负向峰值时刻均间隔相同数目个负向峰值时刻，并根据每个组合中的两个负向峰值时刻的时间差计算所述电流信号的负向峰值周期；根据所述正向峰值周期和所述负向峰值周期的平均值确定所述电流信号的峰值周期。7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述零点时间信息包括第二预设数目个过零点时刻；所述根据所述峰值时间信息和/或所述零点时间信息计算所述电流信号的周期，包括：根据所述第二预设数目个过零点时刻中不同过零点时刻的时间差计算过零点周期，并将所述过零点周期确定为所述电流信号的周期。8.根据权利要求3或7所述的方法，其特征在于，根据所述第二预设数目个过零点时刻中不同过零点时刻的时间差计算过零点周期，包括：自第二预设数目个过零点时刻中分别选取时间在前的第二指定数目个过零点时刻和时间在后的第二指定数目个过零点时刻；分别将时间在前的第二指定数目个过零点时刻和时间在后的第二指定数目个过零点时刻进行两两组合，且每个组合中两个过零点时刻均间隔相同数目个过零点时刻；根据每个组合中的两个过零点时刻的时间差的平均值计算所述过零点周期。9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述零点时间信息包括连续的第五预设数目个正向过零点时刻和连续的第六预设数目个负向过零点时刻；根据所述零点时间信息计算多个过零点周期，包括：自所述第五预设数目个正向过零点时刻中分别选取时间在前的第五指定数目个正向过零点时刻和时间在后的第五指定数目个正向过零点时刻；自所述第六预设数目个负向过零点时刻中分别选取时间在前的第六指定数目个负向过零点时刻和时间在后的第六指定数目个负向过零点时刻；分别将时间在前的第五指定数目个正向过零点时刻和时间在后的第五指定数目个正向过零点时刻进行两两组合，且每个组合中的两个正向过零点时刻均间隔相同数目个正向过零点时刻，并根据每个组合中的两个正向过零点时刻的时间差计算所述电流信号的正向过零点周期；分别将时间在前的第六指定数目个负向过零点时刻和时间在后的第六指定数目个负向过零点时刻进行两两组合，且每个组合中的两个负向过零点时刻均间隔相同数目个负向过零点时刻，并根据每个组合中的两个负向过零点时刻的时间差计算所述电流信号的负向过零点周期；根据所述正向过零点周期和所述负向过零点周期的平均值确定所述电流信号的过零点周期。10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测所述电流信号的峰值时间信息和零点时间信息之前，还包括：对所述电流信号进行滤波，去除高频毛刺。11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生成幅值和频率恒定的预设驱动信号，包括：根据待检测马达的设计参数计算所述待检测马达做谐振运动的预设幅值和预设频率；按照所述预设幅值和所述预设频率生成幅值和频率恒定的所述预设驱动信号。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生成幅值和频率恒定的预设驱动信号之后，还包括：对所述预设驱动信号对应的电压值进行功率匹配，并采用功率匹配后的电压驱动所述待检测马达。13.一种检测马达谐振频率的装置，其特征在于，包括：信号生成模块，用于生成幅值和频率恒定的预设驱动信号，所述预设驱动信号用于驱动待检测马达做谐振运动；信号接收模块，用于接收电流信号，所述电流信号对应所述待检测马达在所述预设驱动信号持续作用预设时间并撤销后振幅衰减过程中产生的电流；周期确定模块，用于确定所述电流信号的周期；频率计算模块，用于根据所述电流信号的周期确定所述待检测马达的谐振频率。14.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器运行所述计算机程序以实现如权利要求1-12任一项所述的方法。15.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行实现如权利要求1-12中任一项所述的方法。
技术总结本申请提出一种检测马达谐振频率的方法、装置、电子设备及存储介质，该检测马达谐振频率的方法，包括：生成幅值和频率恒定的预设驱动信号，预设驱动信号用于驱动待检测马达做谐振运动；接收电流信号，电流信号对应待检测马达在预设驱动信号持续作用预设时间并撤销后振幅衰减过程中产生的电流；确定电流信号的周期；根据电流信号的周期确定待检测马达的谐振频率。本申请成本较低，且能够实现更为快速、准确的马达谐振频率检测效果。确的马达谐振频率检测效果。确的马达谐振频率检测效果。
技术研发人员：刘兵 刘钰佳 杨鑫峰
受保护的技术使用者：歌尔股份有限公司
技术研发日：2022.01.12
技术公布日：2022/7/5
