一种音圈马达驱动方法

摘要

本发明涉及音圈马达技术领域，具体为一种音圈马达驱动方法，其能够有效削减马达驱动算法中的高频分量，减小阶跃幅值，缩短马达对焦时间，马达行程先从初始值阶跃到中间值，再从中间值阶跃到目标值，其特征在于，初始值与第一个中间值之间、相邻的中间值之间、最后一个中间值与目标值之间的幅度阶跃包括中间阶跃幅值和两端的斜线波形，斜线波形由N阶过渡波形拟合实现减小阶跃幅值，N为大于等于1的整数。

权利要求

1.一种音圈马达驱动方法，马达行程先从初始值阶跃到中间值，再从中间值阶跃到目标值，其特征在于，初始值与第一个中间值之间、相邻的中间值之间、最后一个中间值与目标值之间的幅度阶跃包括中间阶跃幅值和两端的斜线波形，斜线波形由N阶过渡波形拟合实现减小阶跃幅值，N为大于等于1的整数。

说明书

一种音圈马达驱动方法

技术领域

[0001] 本发明涉及马达控制技术领域，具体为一种音圈马达驱动方法。

背景技术

[0002] 音圈马达是一种将电能转化为机械能的装置，并实现直线型及有限摆角的运动。利用来自永久磁钢的磁场与通电线圈导体产生的磁场中磁极间的相互作用产生有规律的运动的装置。因为音圈马达是一种非换流型动力装置，其定位精度取决于反馈及控制系统，因此常用VCM来驱动镜头。

[0003] VCM主要组成的部件较为简单，线圈（感性器件）、弹簧、磁铁，以及一些固定结构。电感器件由于其自身的谐振频率而表现出高谐振响应特性，很容易在操作期间引起振铃现象，影响相机对焦，或者引起其他故障。这就需要VCM驱动器能够规避或者减小这些不良影响。

[0004] 现有算法如图1，图2所示，马达从初始值到中间值是一个阶跃，从中间值到目标值又是一个阶跃，根据傅里叶公式可以看出阶跃部分含有大量高频信号，而且阶跃幅度很大，这些高频信号和大幅度阶跃将会加强马达谐振，造成马达稳定时间过长。

发明内容

[0005] 为了解决上述问题，本发明提供了一种音圈马达驱动方法，其能够有效削减马达驱动算法中的高频分量，减小阶跃幅值，缩短马达对焦时间。

[0006] 其技术方案是这样的：一种音圈马达驱动方法，马达行程先从初始值阶跃到中间值，再从中间值阶跃到目标值，其特征在于，初始值与第一个中间值之间、相邻的中间值之间、最后一个中间值与目标值之间的幅度阶跃包括中间阶跃幅值和两端的斜线波形，斜线波形由N阶过渡波形拟合实现减小阶跃幅值，N为大于等于1的整数。

[0007] 采用本发明的方法后，通过N阶过渡波形用以模拟斜线，将原来较大的阶跃幅值的直角消除，即将高频分量削减，减小了阶跃幅值，大大缩短了马达对焦时间。

附图说明

[0008] 图1为现有2步算法时阶跃幅值示意图；

[0009] 图2为图1效果示意图；

[0010] 图3为2步算法时理想状态阶跃幅值示意图；

[0011] 图4为2步算法时4阶过渡波形阶跃幅值示意图；

[0012] 图5为图4效果示意图；

[0013] 图6为2步算法时6阶过渡波形阶跃幅值示意图；

[0014] 图7为2步算法时6阶过渡波形阶跃幅值示意图；

[0015] 图8为多步算法时4阶过渡波形阶跃幅值示意图。

具体实施方式

[0016] 一种音圈马达驱动方法，马达行程先从初始值阶跃到中间值，再从中间值阶跃到目标值，初始值与第一个中间值之间、相邻的中间值之间、最后一个中间值与目标值之间的幅度阶跃包括中间阶跃幅值和两端的斜线波形，斜线波形由N阶过渡波形拟合实现减小阶跃幅值，N为大于等于1的整数。

[0017] 下面举例具体说明，如图3，图4，图5，图6，图7，图8所示，本发明通过消除直角，用近似斜线的方法来优化现有算法，达到削减算法高频分量，减小阶跃幅值，缩短音圈马达稳定时间的目的。2步算法中，马达行程从初始值到中间值，从中间值到目标值阶跃幅值为总行程(L)的一半。通过中的直角消除线减小阶跃幅值。设幅度阶跃的幅值为△L，则两端斜线的幅值为△L/4，中间阶跃的幅值为△L/2。由于斜线采用N阶过渡波形拟合的，过渡波形中的每个阶跃幅值为△L/4N。通过此算法就把幅值为△L的阶跃，变换为最大幅值为△L/2的多阶波形。通过此方法处理的波形，阶跃的幅值从低到高再到低，趋近与半周期正玄波，算法中的高频分量大幅减小，阶跃幅值同样减小，马达稳定时间更短。图中最大的阶跃幅值为L/4，变化率△L/△T也变小了很多。

[0018] 数字电路中很难实现连续的模拟量斜线，本专利通过N阶过度波形近似拟合斜线，以N=4、N=6为例，从图中可以看出N越大斜线拟合度越好。马达的稳定时间分别为T2和T3；从图可以看出T1大于T2，T2大于T3，所以N越大，算法效果越好。

[0019] 对于任意多步现有算法，使用本专利申明的优化方法消除直角后的波形如图8所示，数字电路中采用4阶过度波形拟合斜线，N=4时通过本算法可以对现有算法进行优化，进一步缩短马达稳定时间。