一种基于能量回馈的康复运动器材控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开一种基于能量回馈的康复运动器材控制系统及控制方法，系统包括伺服电机和能量回馈模块，伺服电机设置有主动模式和被动模式；在主动模式下，伺服电机将机械能和动能转化为电能，并通过能量回馈模块处理后送入电网电力系统中；在被动模式下，伺服电机利用电网电力系统中的电能，并在控制电路的控制下，给康复运动器材提供可变负载。其效果是：1)进行康复训练产生的再生电能通过能量回馈单元转换后，可以将电能直接上传回电网，实现了节能的目的；2)取代了传统负载模式，减少能量浪费；3)加入了能量回馈单元，避免了再生电能加持到驱动器和电机造成驱动电机的损坏，提高了运动康复训练器材的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于能量回馈的康复运动器材控制系统及控制方法
本专利技术涉及自动控制
，尤其涉及一种基于能量回馈的康复运动器材控制系统及控制方法。
技术介绍
伴随我国经济发展、产业结构转型，城镇化进程的推进、居民收入水平的持续增长以及居民健身意识的不断提升，为我国健身器材消费市场的增长提供充足的消费动能。运动器材，尤其是康复运动器材越来越成为当前生活中一种有积极效益的健身康复设备，为了适应人民不断增长的健身、康复需求，运动器材市场也在不断更新变化，各大厂商也在不断推出新一代的产品。目前市场上运动器材的负载形式主要有配重式、气阻式和电磁控飞轮式，使用者通过消耗自身的生物能来产生抵抗负载阻力的能量，这一部分的能量主要体现在负载所获得的机械能(动能和势能)，最终都将转换为热能。产生的热能并不能对使用者抑或运动器材带来任何正面的效益，甚至当散热效果不佳，会降低运动器材的使用寿命，所以收集这一部分多余的能量在绿色健康运动领域就显得十分必要。同时，传统的负载形式，都是要求使用者通过主动锻炼的方式来达到健身的效果，并不能同时满足肌肉力量损伤、神经系统衰弱人群的康复治疗需求。电磁控飞轮式虽然可以达到被动训本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于能量回馈的康复运动器材控制系统，其特征在于：包括伺服电机(1)和能量回馈模块(2)，所述伺服电机(1)与康复运动器材相连并设置有主动模式和被动模式；在主动模式下，所述伺服电机(1)将来自所述康复运动器材的机械能和动能转化为电能，并通过所述能量回馈模块(2)处理后送入电网电力系统中；在被动模式下，所述伺服电机(1)利用电网电力系统中的电能，并在控制电路的控制下，给所述康复运动器材提供可变负载。

【技术特征摘要】
1.一种基于能量回馈的康复运动器材控制系统，其特征在于：包括伺服电机(1)和能量回馈模块(2)，所述伺服电机(1)与康复运动器材相连并设置有主动模式和被动模式；在主动模式下，所述伺服电机(1)将来自所述康复运动器材的机械能和动能转化为电能，并通过所述能量回馈模块(2)处理后送入电网电力系统中；在被动模式下，所述伺服电机(1)利用电网电力系统中的电能，并在控制电路的控制下，给所述康复运动器材提供可变负载。2.根据权利要求1所述的基于能量回馈的康复运动器材控制系统，其特征在于：所述能量回馈模块(2)中设置有PWM逆变控制模块和PWM整流回馈控制模块，所述控制电路中设置有第一IPM智能功率模块(3)和第二IPM智能功率模块(4)，在所述第一IPM智能功率模块(3)与电网之间设置有电抗器(5)，在第一IPM智能功率模块(3)和第二IPM智能功率模块(4)之间设置有滤波电容器(6)，所述PWM整流回馈控制模块采集所述电抗器(5)的输入输出参数并控制所述第一IPM智能功率模块(3)工作，所述PWM逆变控制模块采集所述伺服电机(1)的输入输出参数并控制所述第二IPM智能功率模块(4)工作。3.根据权利要求2所述的基于能量回馈的康复运动器材控制系统，其特征在于：所述PWM整流回馈控制模块包括电压环、第一电流环、相序检测及PLL电路、第一积分器和耦合驱动电路；所述电压环的一个输入端与所述电抗器(5)的输出端连接，用于获取母线电压Vd；电压环的另一输入端与所述第一电流环相连，用于获取内部母线电压基准值Vd*；电压环将两个输入端电压进行比较得到误差电压Ud；所述第一电流环用于检测母线电流id并得到误差电压Ud*；所述耦合驱动电路将Ud、Ud*进行PARK逆变换和空间矢量调制，最后传送到第一IPM智能功率模块(3)，实现整流和能量回馈；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏擎华，杨叶，
申请(专利权)人：伊士通上海医疗器械有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31