本發(fā)明涉及百葉簾控制，具體為一種基于微型電機(jī)的百葉簾調(diào)光智能控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、雙玻鋁百葉隔斷因具備美觀環(huán)保、通透與私密性能兼具的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，成為現(xiàn)代辦公隔斷的主流技術(shù)方案，然而，現(xiàn)有技術(shù)在調(diào)光控制層面存在以下實(shí)質(zhì)性缺陷：

2、1、采用鋼絲牽引的手動(dòng)調(diào)節(jié)方式存在顯著技術(shù)瓶頸：

3、操作效率低下：以會(huì)議室等典型場(chǎng)景為例，單空間需配置≥6組百葉簾，人工逐一調(diào)節(jié)的操作量極大，無法滿足快速調(diào)光需求；

4、控制精度缺失：機(jī)械牽引結(jié)構(gòu)導(dǎo)致遮光率控制不徹底，實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表明手動(dòng)調(diào)節(jié)時(shí)透光面不均勻度達(dá)±15%，且無法實(shí)現(xiàn)多組百葉的角度同步控制，嚴(yán)重影響空間光照一致性。

5、2、采用電動(dòng)驅(qū)動(dòng)鋼絲牽引的智能調(diào)節(jié)方式存在顯著技術(shù)瓶頸：

6、機(jī)械傳動(dòng)誤差累積：微型電機(jī)長(zhǎng)期驅(qū)動(dòng)頂部卷軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，卷軸與百葉簾的連接松動(dòng)會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)與實(shí)際開合角度的偏差，如某會(huì)議室百葉簾使用6個(gè)月后，180°完全閉合時(shí)實(shí)際偏差達(dá)±3°，影響調(diào)光精度；

7、控制邏輯單一：現(xiàn)有方案多采用開環(huán)控制，缺乏對(duì)電機(jī)正反向轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，例如手動(dòng)調(diào)節(jié)時(shí)從開合狀態(tài)值0.3切換至0.5再返回0.3，傳統(tǒng)方法因未考慮反向轉(zhuǎn)動(dòng)誤差，導(dǎo)致兩次位置偏差達(dá)±1.5°；

8、自適應(yīng)能力不足：無法根據(jù)使用時(shí)長(zhǎng)自動(dòng)校準(zhǔn)參數(shù)，在酒店客房等高頻使用場(chǎng)景中，每年需人工校準(zhǔn)2-3次，維護(hù)成本高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種基于微型電機(jī)的百葉簾調(diào)光智能控制方法及系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種基于微型電機(jī)的百葉簾調(diào)光智能控制系統(tǒng)，本系統(tǒng)包括：初始化模塊、映射關(guān)系構(gòu)建模塊、弧度控制計(jì)算模塊、誤差校準(zhǔn)模塊和電機(jī)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行模塊；

4、所述初始化模塊，用于設(shè)定百葉簾開合角度位置的狀態(tài)值，獲取頂部卷軸轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)并定義電機(jī)軸轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)的數(shù)值范圍；

5、所述映射關(guān)系構(gòu)建模塊，用于生成開合狀態(tài)值與電機(jī)軸轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)的映射關(guān)系函數(shù)，通過符號(hào)函數(shù)實(shí)現(xiàn)正反向轉(zhuǎn)動(dòng)邏輯控制；

6、所述弧度控制計(jì)算模塊，基于映射關(guān)系函數(shù)構(gòu)建轉(zhuǎn)動(dòng)弧度控制量函數(shù)，并建立誤差散點(diǎn)坐標(biāo)系；

7、所述誤差校準(zhǔn)模塊，基于誤差散點(diǎn)坐標(biāo)系生成誤差樣本集，通過樣本集來校準(zhǔn)轉(zhuǎn)動(dòng)弧度控制量函數(shù)；

8、所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行模塊，根據(jù)校準(zhǔn)后的轉(zhuǎn)動(dòng)弧度控制量函數(shù)驅(qū)動(dòng)微型電機(jī)動(dòng)作。

9、進(jìn)一步的，所述初始化模塊包括角度位置設(shè)定單元、轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)獲取單元和弧度基準(zhǔn)生成單元；

10、所述角度位置設(shè)定單元，用于定義百葉簾完全張開和完全閉合的角度基準(zhǔn)；

11、所述轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)獲取單元，用于采集頂部卷軸從完全張開到閉合的轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)，并設(shè)定電機(jī)軸轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)的數(shù)值區(qū)間；

12、所述弧度基準(zhǔn)生成單元，用于定義電機(jī)軸轉(zhuǎn)動(dòng)一圈的弧度控制量，并構(gòu)建角度與弧度的轉(zhuǎn)換關(guān)系。

13、進(jìn)一步的，所述映射關(guān)系構(gòu)建模塊包括狀態(tài)區(qū)間劃分單元、符號(hào)函數(shù)生成單元和映射函數(shù)計(jì)算單元；

14、所述狀態(tài)區(qū)間劃分單元，用于構(gòu)建開合狀態(tài)值區(qū)間，并定義電機(jī)軸正向轉(zhuǎn)動(dòng)為百葉簾閉合方向；

15、所述符號(hào)函數(shù)生成單元，基于當(dāng)前狀態(tài)值與上一狀態(tài)值的差值構(gòu)建符號(hào)函數(shù)；

16、所述映射函數(shù)計(jì)算單元，用于生成映射關(guān)系函數(shù)，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)值到轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)的轉(zhuǎn)換。

17、進(jìn)一步的，所述弧度控制計(jì)算模塊包括弧度函數(shù)構(gòu)建單元、誤差坐標(biāo)系建立單元和坐標(biāo)點(diǎn)生成單元；

18、所述弧度函數(shù)構(gòu)建單元，根據(jù)映射關(guān)系函數(shù)生成轉(zhuǎn)動(dòng)弧度控制量函數(shù)；

19、所述誤差坐標(biāo)系建立單元，基于轉(zhuǎn)動(dòng)弧度控制量函數(shù)，構(gòu)建誤差散點(diǎn)坐標(biāo)系；

20、所述坐標(biāo)點(diǎn)生成單元，用于將不同狀態(tài)值組合對(duì)應(yīng)的弧度控制量轉(zhuǎn)換為坐標(biāo)系中的坐標(biāo)點(diǎn)。

21、進(jìn)一步的，所述誤差校準(zhǔn)模塊包括誤差樣本集生成單元、樣本統(tǒng)計(jì)單元和校準(zhǔn)函數(shù)生成單元；

22、所述誤差樣本集生成單元，用于以當(dāng)前狀態(tài)值為固定標(biāo)準(zhǔn)，以上一狀態(tài)值為動(dòng)態(tài)參考，對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)弧度控制量進(jìn)行統(tǒng)籌，并生成誤差樣本集；

23、所述樣本統(tǒng)計(jì)單元，用于計(jì)算誤差樣本集的平均值；

24、所述校準(zhǔn)函數(shù)生成單元，用于構(gòu)建校準(zhǔn)函數(shù)，以實(shí)現(xiàn)弧度控制量的動(dòng)態(tài)修正。

25、一種基于微型電機(jī)的百葉簾調(diào)光智能控制方法，所述微型電機(jī)的電機(jī)軸固定連接百葉簾的頂部卷軸，通過電機(jī)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)使頂部卷軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)百葉簾的調(diào)光控制，所述控制方法包括以下步驟：

26、步驟s1：初始化百葉簾完全張開與閉合的角度位置，設(shè)定對(duì)應(yīng)開合狀態(tài)值，并獲取頂部卷軸轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)以配置電機(jī)軸轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)的數(shù)值范圍；

27、步驟s2：基于開合狀態(tài)值構(gòu)建映射關(guān)系函數(shù)，通過符號(hào)函數(shù)動(dòng)態(tài)調(diào)整電機(jī)軸正反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)計(jì)算邏輯；

28、步驟s3：根據(jù)映射關(guān)系函數(shù)構(gòu)建電機(jī)軸轉(zhuǎn)動(dòng)弧度控制量函數(shù)，并建立誤差散點(diǎn)坐標(biāo)系；

29、步驟s4：基于誤差散點(diǎn)坐標(biāo)系生成誤差樣本集，通過樣本集來校準(zhǔn)轉(zhuǎn)動(dòng)弧度控制量函數(shù)。

30、進(jìn)一步的，所述步驟s1的具體實(shí)施過程包括：

31、初始化百葉簾完全張開和完全閉合的角度位置，且對(duì)完全張開的角度位置設(shè)置開合狀態(tài)值0，對(duì)完全閉合的角度位置設(shè)置開合狀態(tài)值1；獲取百葉簾從完全張開的角度位置到完全閉合的角度位置過程中頂部卷軸的轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)，且所述頂部卷軸的轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)即為電機(jī)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)；

32、在百葉簾完全張開的角度位置時(shí)，設(shè)置電機(jī)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)為數(shù)值0，在百葉簾完全閉合的角度位置時(shí)，設(shè)置電機(jī)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)為數(shù)值n；設(shè)置電機(jī)軸轉(zhuǎn)動(dòng)一圈的弧度控制量為，則在百葉簾完全張開的角度位置時(shí)，電機(jī)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)弧度控制量為0，在百葉簾完全閉合的角度位置時(shí)，電機(jī)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)弧度控制量為；

33、上述方法中，通過定義完全張開（0）與閉合（1）的狀態(tài)值基準(zhǔn)，使系統(tǒng)可適配不同尺寸的百葉簾（如寬度1.5m與2m的百葉簾對(duì)應(yīng)頂部卷軸轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)n分別為8和12），在智能家居場(chǎng)景中，用戶無需手動(dòng)配置參數(shù)，系統(tǒng)自動(dòng)完成初始化，適配效率提升。

34、進(jìn)一步的，所述步驟s2的具體實(shí)施過程包括：

35、基于初始化百葉簾完全張開和完全閉合的角度位置對(duì)應(yīng)的開合狀態(tài)值，構(gòu)建開合狀態(tài)值區(qū)間，并設(shè)置百葉簾從完全張開到完全閉合的角度旋轉(zhuǎn)方向?yàn)殡姍C(jī)軸旋轉(zhuǎn)的正向轉(zhuǎn)動(dòng)方向；

36、基于電機(jī)軸旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，構(gòu)建符號(hào)函數(shù)，并生成開合狀態(tài)值與電機(jī)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)之間的映射關(guān)系函數(shù)，若百葉簾的開合狀態(tài)值為x時(shí)，代入所述映射關(guān)系函數(shù)，得到電機(jī)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)，且；

37、式中，x為百葉簾的開合狀態(tài)值且，為開合狀態(tài)值x的上一個(gè)開合狀態(tài)值且；

38、所述符號(hào)函數(shù)，用于動(dòng)態(tài)調(diào)整電機(jī)軸反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)映射關(guān)系函數(shù)的取值正負(fù)性，若，表示電機(jī)軸為正向轉(zhuǎn)動(dòng)，若，表示電機(jī)軸為反向轉(zhuǎn)動(dòng)，若，表示電機(jī)軸為停止轉(zhuǎn)動(dòng)；

39、上述方法中，符號(hào)函數(shù)動(dòng)態(tài)調(diào)整正反向轉(zhuǎn)動(dòng)邏輯，使電機(jī)在切換轉(zhuǎn)動(dòng)方向時(shí)誤差立即補(bǔ)償，如從狀態(tài)值0.6反向調(diào)節(jié)至0.2時(shí)，映射關(guān)系函數(shù)的轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)值依然為正值，便于電機(jī)編碼器指令的快速響應(yīng)，降低調(diào)光動(dòng)作的頓挫性。

40、進(jìn)一步的，所述步驟s3的具體實(shí)施過程包括：

41、基于映射關(guān)系函數(shù)，構(gòu)建電機(jī)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)弧度控制量函數(shù)；

42、以為指令輸入，以轉(zhuǎn)動(dòng)弧度控制量為指令輸出，構(gòu)建轉(zhuǎn)動(dòng)弧度控制的誤差散點(diǎn)坐標(biāo)系，所述誤差散點(diǎn)坐標(biāo)系的橫縱坐標(biāo)值分別對(duì)應(yīng)開合狀態(tài)值，則指令輸出構(gòu)成坐標(biāo)點(diǎn)值；

43、上述方法中，誤差散點(diǎn)坐標(biāo)系將歷史控制數(shù)據(jù)可視化，便于分析機(jī)械傳動(dòng)誤差累積規(guī)律，且以當(dāng)前開合狀態(tài)值為樣本的標(biāo)準(zhǔn)值，能夠動(dòng)態(tài)追蹤指令的長(zhǎng)期或短期連續(xù)性特征。

44、進(jìn)一步的，所述步驟s4的具體實(shí)施過程包括：

45、在所述誤差散點(diǎn)坐標(biāo)系中，以開合狀態(tài)值x為固定的標(biāo)準(zhǔn)值，以開合狀態(tài)值為動(dòng)態(tài)的參考值，構(gòu)成誤差樣本集，記為，其中，表示在第t個(gè)固定時(shí)間周期內(nèi)產(chǎn)生的全部為開合狀態(tài)值x的上一個(gè)開合狀態(tài)值，并求取誤差樣本集的平均值，記為；

46、基于誤差樣本集的平均值，對(duì)電機(jī)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)弧度控制量函數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)，得到校準(zhǔn)函數(shù)；

47、通過誤差散點(diǎn)坐標(biāo)系的數(shù)據(jù)收集，對(duì)于長(zhǎng)期運(yùn)行誤差，如某酒店客房百葉簾使用場(chǎng)景，能夠動(dòng)態(tài)結(jié)合長(zhǎng)期誤差規(guī)律，對(duì)于短期運(yùn)行誤差，如高層住宅中，當(dāng)風(fēng)力導(dǎo)致百葉簾晃動(dòng)產(chǎn)生額外阻力時(shí)，能夠通過最新短期的開合數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)。

48、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所達(dá)到的有益效果是：本發(fā)明提供的一種基于微型電機(jī)的百葉簾調(diào)光智能控制方法及系統(tǒng)中，通過初始化角度基準(zhǔn)、構(gòu)建映射關(guān)系函數(shù)，并利用誤差散點(diǎn)坐標(biāo)系生成樣本集進(jìn)行動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)，解決了機(jī)械傳動(dòng)誤差導(dǎo)致的控制量偏差問題，顯著提升了光照控制精度與電機(jī)控制指令的穩(wěn)定性，例如，在酒店客房場(chǎng)景中，長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)可動(dòng)態(tài)結(jié)合誤差規(guī)律校準(zhǔn)，高層住宅中因風(fēng)力導(dǎo)致百葉簾晃動(dòng)產(chǎn)生額外阻力時(shí)，能通過最新短期開合數(shù)據(jù)校準(zhǔn)，使控制精度得到有效保障；

49、定義完全張開（0）與閉合（1）的狀態(tài)值基準(zhǔn)，使系統(tǒng)可適配不同尺寸的百葉簾，在智能家居場(chǎng)景中，用戶無需手動(dòng)配置參數(shù)，系統(tǒng)自動(dòng)完成初始化，適配效率提升；

50、通過符號(hào)函數(shù)動(dòng)態(tài)調(diào)整電機(jī)軸正反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)計(jì)算邏輯，使電機(jī)在切換轉(zhuǎn)動(dòng)方向時(shí)誤差立即補(bǔ)償，便于電機(jī)編碼器指令的快速響應(yīng)，降低調(diào)光動(dòng)作的頓挫性。如從狀態(tài)值0.6反向調(diào)節(jié)至0.2時(shí)，映射關(guān)系函數(shù)的轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)值依然為正值，保證了控制的流暢性；

51、誤差散點(diǎn)坐標(biāo)系將歷史控制數(shù)據(jù)可視化，便于分析機(jī)械傳動(dòng)誤差累積規(guī)律，且以當(dāng)前開合狀態(tài)值為樣本的標(biāo)準(zhǔn)值，能夠動(dòng)態(tài)追蹤指令的長(zhǎng)期或短期連續(xù)性特征，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)弧度控制量函數(shù)的精準(zhǔn)校準(zhǔn)。