一种跑步机电机的控制方法、装置及电子设备制造方法及图纸

技术编号:36375928 阅读:43 留言:0更新日期:2023-01-18 09:36
本发明专利技术实施例公开了一种跑步机电机的控制方法、装置及电子设备。该方法包括:确定目标对象处于第一状态,其中,第一状态为目标对象在跑步机上起跳;若目标对象处于第一状态,计算跑步机的电机保持预定转速所需的电流增量,将电流增量作为目标对象处于第二状态的补偿值,第二状态为目标对象在跑步机上落地;若目标对象处于第二状态,依据补偿值对电机的当前相电流进行补偿,并基于补偿后的当前相电流控制电机保持预定转速。通过本发明专利技术,解决了相关技术中跑步机电机的控制方式无法适用负载规律性突变的场景,导致控制效果及用户体验较差的技术问题,达到了能够适应负载规律性突变的场景,大大提升跑步机的控制效果与体感的技术效果。效果。效果。

【技术实现步骤摘要】
一种跑步机电机的控制方法、装置及电子设备


[0001]本专利技术涉及跑步机控制
,尤其涉及一种跑步机电机的控制方法、装置及电子设备。

技术介绍

[0002]现有跑步机的控制方式通常采用双PID环路控制,实现用户设定的目标转速运行。图1为现有技术的一种双PID环路控制的示意图,如图1所示,外圈环路为速度环路控制,内圈环路为电流环路控制,其具体控制逻辑如下:当用户设定了某个固定转速时,速度环会根据当前转速和目标转速,计算出转速误差值和误差的积分值(积分区间由积分系数确定),并根据既有规则将计算结果转换为电流(Q轴和D轴)增量,根据当前时刻的电流基准,转换为目标电流值,并使用空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)控制桥路,驱动电机线圈。通过采样电阻,检测三相电流,经过坐标变化得到真实的电流(Q轴和D轴),进入下一轮的电流环路控制调整;同时,通过观测器,将电流转换为转子的角度和角速度,并将结果传递到速度环进行下一轮的速度环调整。
[0003]以双电机为例,由于PI控制可以忽略被控对象的数学模型,通用性强;无复杂的函数计算,运算量低;控制简单,通过调整KP、KI的参数,可以实现电机的高效运行;双环路控制,可以实现速度的快速响应,特别适合恒定负载的情况。然而,由于跑步机负载有特殊性,比如负载周期性可变,人在跑步时,蹬地起跳瞬间和落地瞬间,对跑步机皮带产生额外的压力,造成跑步机皮带的摩擦力瞬变(增大),从而因此跑步机电机产生周期性的负载突变,从而引起转速和电流的突变,以上双电流环的控制逻辑在处理这种突变负载时,调整周期长、速度波动大且可能会引起过流保护或者速度超调,表现在用户使用体验上即为体感差、麻腿、异常停机等。
[0004]针对上述的问题,尚未提出有效地解决方案。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供了一种跑步机电机的控制方法、装置及电子设备,以至少解决相关技术中跑步机电机的控制方式无法适用负载规律性突变的场景,导致控制效果及用户体验较差的技术问题。
[0006]根据本专利技术实施例的一个方面,提供了一种跑步机电机的控制方法,包括:确定目标对象处于第一状态,其中,所述第一状态为所述目标对象在跑步机上起跳;在所述目标对象处于所述第一状态的情况下,计算所述跑步机的电机保持预定转速所需的电流增量,其中,将所述电流增量作为所述目标对象处于第二状态的补偿值,所述第二状态为所述目标对象在所述跑步机上落地;确定所述目标对象处于所述第二状态;在所述目标对象处于所述第二状态的情况下,依据所述补偿值对所述电机的当前相电流进行补偿,并基于补偿后的当前相电流控制所述电机保持所述预定转速。
[0007]可选地,确定目标对象处于第一状态,包括:获取所述电机的当前相电流和缓存计
数器的计数次数;根据所述当前相电流与所述计数次数,确定所述目标对象处于所述第一状态。
[0008]可选地,根据所述当前相电流与所述计数次数,确定所述目标对象处于所述第一状态,包括:判断所述当前相电流是否大于第一预定电流,其中,所述第一预定电流为平均相电流与第一预定倍数的乘积,所述平均相电流为在所述目标对象处于所述第一状态之前多个当前相电流的平均值;在所述当前相电流大于所述第一预定电流的情况下,则重新获取所述当前相电流和计数次数,并根据所述当前相电流与所述计数次数,确定所述目标对象处于所述第一状态;在所述当前相电流小于或者等于所述第一预定电流的情况下,则判断所述计数次数是否大于第一预定次数;在所述计数次数大于所述第一预定次数的情况下,则确定所述目标对象处于所述第一状态;在所述计数次数小于或者等于所述第一预定次数的情况下,则所述计数次数加1,继续获取所述当前相电流和计数次数,并根据所述当前相电流与所述计数次数,确定所述目标对象处于所述第一状态。
[0009]可选地,计算所述跑步机的电机保持预定转速所需的电流增量,包括:检测所述电机的当前相电流;判断所述当前相电流是否大于上一时刻的相电流;在所述当前相电流大于所述上一时刻的相电流的情况下,则将所述当前相电流作为所述上一时刻的相电流,并继续检测所述当前相电流;在所述当前相电流小于或者等于所述上一时刻的相电流的情况下,则判断缓存计数器的计数次数是否大于第二预定次数;在所述计数次数大于所述第二预定次数的情况下,根据所述上一时刻的相电流与所述上一时刻的相电流对应的时间,确定所述电流增量;在所述计数次数小于或者等于所述第二预定次数的情况下,则所述计数次数加1,并继续执行计算所述跑步机的电机保持预定转速所需的电流增量的步骤。
[0010]可选地,根据所述上一时刻的相电流与所述上一时刻的相电流对应的时间,确定所述电流增量,包括:根据所述上一时刻的相电流和平均相电流的差值,得到所述相电流变化量,其中,所述平均相电流为在所述目标对象处于所述第一状态之前多个当前相电流的平均值;根据所述上一时刻的相电流对应的时间和所述目标对象处于所述第一状态对应的时间之间的差值,得到时间变化量;根据所述相电流变化量与所述时间变化量,计算得到所述电流增量。
[0011]可选地,确定所述目标对象处于所述第二状态,包括:获取所述电机的当前相电流和缓存计数器的计数次数;根据所述当前相电流与所述计数次数,确定所述目标对象处于所述第二状态。
[0012]可选地,根据所述当前相电流与所述计数次数,确定所述目标对象处于所述第二状态,包括:判断所述当前相电流是否大于第二预定电流,其中,所述第二预定电流为平均相电流与第二预定倍数的乘积,所述平均相电流为在所述目标对象处于所述第一状态之前多个当前相电流的平均值;在所述当前相电流大于所述第二预定电流的情况下,则重新获取所述当前相电流和计数次数,并根据所述当前相电流与所述计数次数,确定所述目标对象处于所述第二状态;在所述当前相电流小于或者等于所述第二预定电流的情况下,则判断所述计数次数是否大于第三预定次数;在所述计数次数大于所述第三预定次数的情况下,则确定所述目标对象处于所述第二状态;在所述计数次数小于或者等于所述第三预定次数的情况下,则所述计数次数加1,继续获取所述当前相电流和计数次数,并根据所述当前相电流与所述计数次数,确定所述目标对象处于所述第二状态。
[0013]可选地,依据所述补偿值对所述电机的当前相电流进行补偿,并基于补偿后的当前相电流控制所述电机保持所述预定转速,包括:关闭所述电机的电流环路控制和速度环路控制;基于空间矢量脉宽调制将目标电压输入至所述电机,控制所述电机保持所述预定转速,其中,所述目标电压是根据所述补偿后的当前相电流确定;开启所述电机的电流环路控制和速度环路控制。
[0014]根据本专利技术实施例的另一个方面,还提供了一种跑步机电机的控制装置,包括:第一确定模块,用于确定目标对象处于第一状态,其中,所述第一状态为所述目标对象在跑步机上起跳;计算模块,用于在所述目标对象处于所述第一状态的情况下,计算所述跑步机的电机保持预定转速所需的电流增量,其中,将所述电流增量作为所述目标对象处于第二本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种跑步机电机的控制方法,其特征在于,包括:确定目标对象处于第一状态,其中,所述第一状态为所述目标对象在跑步机上起跳;在所述目标对象处于所述第一状态的情况下,计算所述跑步机的电机保持预定转速所需的电流增量,其中,将所述电流增量作为所述目标对象处于第二状态的补偿值,所述第二状态为所述目标对象在所述跑步机上落地;确定所述目标对象处于所述第二状态;在所述目标对象处于所述第二状态的情况下,依据所述补偿值对所述电机的当前相电流进行补偿,并基于补偿后的当前相电流控制所述电机保持所述预定转速。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,确定目标对象处于第一状态,包括:获取所述电机的当前相电流和缓存计数器的计数次数;根据所述当前相电流与所述计数次数,确定所述目标对象处于所述第一状态。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,根据所述当前相电流与所述计数次数,确定所述目标对象处于所述第一状态,包括:判断所述当前相电流是否大于第一预定电流,其中,所述第一预定电流为平均相电流与第一预定倍数的乘积,所述平均相电流为在所述目标对象处于所述第一状态之前多个当前相电流的平均值;在所述当前相电流大于所述第一预定电流的情况下,则重新获取所述当前相电流和计数次数,并根据所述当前相电流与所述计数次数,确定所述目标对象处于所述第一状态;在所述当前相电流小于或者等于所述第一预定电流的情况下,则判断所述计数次数是否大于第一预定次数;在所述计数次数大于所述第一预定次数的情况下,则确定所述目标对象处于所述第一状态;在所述计数次数小于或者等于所述第一预定次数的情况下,则所述计数次数加1,继续获取所述当前相电流和计数次数,并根据所述当前相电流与所述计数次数,确定所述目标对象处于所述第一状态。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,计算所述跑步机的电机保持预定转速所需的电流增量,包括:检测所述电机的当前相电流;判断所述当前相电流是否大于上一时刻的相电流;在所述当前相电流大于所述上一时刻的相电流的情况下,则将所述当前相电流作为所述上一时刻的相电流,并继续检测所述当前相电流;在所述当前相电流小于或者等于所述上一时刻的相电流的情况下,则判断缓存计数器的计数次数是否大于第二预定次数;在所述计数次数大于所述第二预定次数的情况下,根据所述上一时刻的相电流与所述上一时刻的相电流对应的时间,确定所述电流增量;在所述计数次数小于或者等于所述第二预定次数的情况下,则所述计数次数加1,并继续执行计算所述跑步机的电机保持预定转速所需的电流增量的步骤。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,根据所述上一时刻的相电流与所述上一时刻的相电流对应的时间,确定所述电流增量,包括:
根据所述上一时刻的相电流和平均相电流的差值,得到所述相电流变化量,其中,所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱吉安刘杰吴烨锴胡锋程红辉丁德亮李树普胡烨琪
申请(专利权)人:卧龙电气驱动集团股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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