[發明專利]針對按摩類應用的電機調速系統及方法

有效

• 申請號: 202010748687.2
• 申請日: 2020-07-30
• 公開（公告）號: CN111917355B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 傅華;李鵬
• 申請（專利權）人: 南京凌鷗創芯電子有限公司
• 主分類號: H02P23/00
• 分類號: H02P23/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種針對按摩類應用的電機調速系統及方法，包括控制器、電機驅動電路、電機、電機電流檢測電路和電機速度檢測電路，控制器中增設人體模型；電機電流檢測電路、電機速度檢測電路與電機連接，采集電流和速度信號，發送至控制器，通過人體模型計算得到功率目標值和轉速目標值；控制器根據功率目標值和轉速目標值，輸出電機運行指令至電機驅動電路，驅動電機運行。本發明根據電機驅動的特點，將電機的電流信號引入到調速控制中，以電機實際運行時的電流反饋量作為調節電機轉速和輸出功率的控制量，保證作用到人體的力就是可以控制的，可以有效提高按摩器械作用到人體的力度的柔合性和舒適性。

技術領域

本發明涉及電機調速領域，尤其涉及一種針對按摩類應用的電機調速系統及方法。

背景技術

電機在按摩類器械中是屬于最關鍵的執行機構，不管是哪種類型電機，在針對按摩類應用時都是需要調速電機的實際運行速度，以適用不同的按摩需求。在實際使用中，如果只純粹的調整電機的轉速，電機輸出的機械能經一定的機械結構作用到人體后，人體的適應性和體感舒適性不好，體感出力生硬或在電機重載時沒有力度。

如圖1所示，現在傳統的按摩類的電機調速方案。上面的框圖所示是電機轉速開環的調速方式，控制器發轉速指令給電機驅動電路，驅動電路執行這個指令，并驅動電機運轉，電機實際運行時，帶重載時電機轉速下降，影響使用，直接表現為按摩時電機出力不足。下面的框圖是引入電機轉速到控制器部分，這樣在電機帶重載運行時，控制器會調節電機的轉速指令，以保證電機輸出轉速不下降，但是在大力按摩時，給人體感很差，器械作用到人體身上時，體感生硬，甚至在對于一些體弱的人群使用時，這樣的調速會造成人體的傷害，使得按摩效果適得其反。

發明內容

發明目的：針對以上問題，本發明提出一種針對按摩類應用的電機調速系統及方法，將電機的電流信號引入到調速控制中，以電機實際運行時的電流反饋量作為調節電機轉速和輸出功率的控制量，以提高按摩器械作用到人體的力度的柔合性和舒適性。

技術方案：為實現本發明的目的，本發明所采用的技術方案是：一種針對按摩類應用的電機調速系統，包括控制器、電機驅動電路、電機、電機電流檢測電路和電機速度檢測電路，控制器中增設人體模型；電機電流檢測電路、電機速度檢測電路、電機驅動電路均連接于控制器；電機驅動電路與電機連接；電機電流檢測電路、電機速度檢測電路與電機連接，采集電流和速度信號，發送至控制器，通過人體模型計算得到功率目標值和轉速目標值；控制器根據功率目標值和轉速目標值，輸出電機運行指令至電機驅動電路，驅動電機運行。

進一步地，人體模型的輸入包括變換后的采樣電流i1，電流變化di1，電機轉速v，輸出包括功率目標值和轉速目標值；人體模型的選擇包括電流與力度比例、按摩行程和不同力度曲線模式。

進一步地，不同力度曲線模式包括輕柔曲線、標準曲線和專業型曲線。

一種針對按摩類應用的電機調速方法，包括步驟：

(1)利用電機電流檢測電路采樣電機電流i，利用電機速度檢測電路采樣電機轉速v，并送到控制器；

(2)控制器對電機電流i進行適當轉換后，送到人體模型；

(3)轉換后的電流和轉速經過人體模型進行計算后，輸出電機的功率目標值和轉速目標值至控制器中；

(4)控制器根據功率目標值和轉速目標值，輸出電機運行指令；

(5)電機驅動電路根據電機運行指令，驅動電機運行。

進一步地，所述步驟(2)中，對采樣電機電流i做平滑濾波得到變換后的采樣電流i1；并根據采樣電機電流i和電機轉速v計算電流變化di1。

進一步地，所述步驟(3)中，人體模型的輸入包括變換后的采樣電流i1，電流變化di1，電機轉速v。