一种用于电动轮椅的电机驱动控制系统，包括：检测单元、判断单元、控制单元和电机；检测单元包括惯性传感器、压力传感器和握持传感器，判断单元用于对检测单元检测出的进行综合判断，确定用户对速度变化的感知反馈状态的调节参数并根据所述调节参数按预设方式生成档位曲线，所述挡位曲线用于控制轮椅速度变化，所述控制单元用于接收判断单元生成的档位曲线并根据档位曲线调节电机的输入电流，本申请通过惯性传感器、压力传感器和握持传感器对轮椅运动状态及用户躯体状态进行检测，通过判断单元综合判断生成最适合用户的速度变化的档位曲线，进行轮椅运动状态的调节，提高电动轮椅在速度突变时的平滑性，为用户创造平稳舒适的使用体验。的使用体验。的使用体验。
【技术实现步骤摘要】
一种用于电动轮椅的电机驱动控制系统及控制方法
[0001]本专利技术涉及电动轮椅
，尤其涉及一种用于电动轮椅的电机驱动控制系统及控制方法。
技术介绍
[0002]电动轮椅主要适用于行动不便的老年人、下肢残障人士以及下肢受伤而导致不能独立行走及移动的人群，并使他们出行得以极大的方便。市面上现有的电动轮椅只是具有客观的调速功能，即通过手动操纵杆操控电动轮椅的电机输出功率大小进而改变电动轮椅速度变化的快慢,但是没有考虑乘坐轮椅的用户由于其自身生理、心理的状态而对速度变化的感知和反馈，导致电动轮椅由于起步，急停以及调速等速度变化及由此产生的颠簸现象与用户的生理、心理接受程度不匹配，使得用户舒适度降低，产品体验感变差。
技术实现思路
[0003](一)申请目的
[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种用于电动轮椅的电机驱动控制系统，用以解决电动轮椅在使用过程中运行速度变化不合理给用户带来体验感差的问题。
[0005](二)技术方案
[0006]本申请公开了一种用于电动轮椅的电机驱动控制系统，包括：检测单元、判断单元、控制单元和电机；
[0007]所述检测单元包括惯性传感器、压力传感器和握持传感器，其中所述惯性传感器用于检测电动轮椅的加速度信息，判断电动轮椅所处运行状态，所述压力传感器用于检测的实时压力值大小，判断用户的身体姿态，所述压力传感器按预设位置设置，所述握持传感器用于检测用户手掌对固定握杆和/或方向控制杆的施力大小和方向信息，根据用户施力的大小和方向，确定用户的心理状态以及对轮椅动作改变的预期；
[0008]所述判断单元用于对检测单元检测出的数据进行综合判断，确定用户对速度变化的感知反馈状态的调节参数并根据所述调节参数按预设方式生成档位曲线，所述挡位曲线用于控制轮椅速度变化；
[0009]所述控制单元用于接收判断单元生成的档位曲线并根据档位曲线调节电机的输入电流。
[0010]在一种可能的实施方式中，所述预设方式为从预设档位曲线中选取档位曲线的方式或根据调节参数生成不同于所述预设档位曲线的方式。
[0011]在一种可能的实施方式中，所述预设档位曲线为电动轮椅不同类别用户使用电动轮椅时最适运动状态的经验值绘制而成。
[0012]在一种可能的实施方式中，当根据所述调节参数不能从预设档位曲线中选取档位曲线时，所述判断单元根据所述调节参数生成不同于所述预设档位曲线的档位曲线。
[0013]在一种可能的实施方式中，所述档位曲线为速度时间曲线，其中横坐标为时间，纵
坐标为速度。
[0014]在一种可能的实施方式中，所述控制单元包括通讯电路、功率跟随器、FOC控制器、预驱动电路和逆变器，所述通讯电路用于接收判断单元生成的档位曲线，将信息进行处理和解析为电流信号传输至所述FOC控制器，所述功率跟随器、所述FOC控制器、所述预驱动电路和所述逆变器依次顺序连接，所述逆变器用于连接电机。
[0015]在一种可能的实施方式中，所述FOC控制器用于根据所述参考电流输出驱动信号至所述预驱动电路，并采集所述电机的相电流及通讯电路输出的电流信号后计算出电机速度和电机功率，将所述电机速度和电机功率反馈到所述功率跟随器。
[0016]在一种可能的实施方式中，所述控制单元还包括电源，所述电源分别与所述功率跟随器、所述FOC控制器、所述预驱动电路和所述逆变器连接。
[0017]作为本申请的第二方面，一种用于电动轮椅的电机驱动控制系统的调控方法，包括如下步骤：
[0018]S1、检测单元采集数据，所述检测单元包括惯性传感器、压力传感器和握持传感器，所述检测单元分别通过惯性传感器、压力传感器和握持传感器采集电动轮椅加速度信息、人体对轮椅的实时压力值大小信息和手掌对固定握杆和/或方向控制杆的施力大小和方向信息；
[0019]S2、判断单元对检测单元采集数据进行综合判断并生成档位曲线，通过对检测单元检测出的信息进行综合判断来确定用户对速度变化的感知反馈状态的调节参数并根据所述调节参数按预设方式生成档位曲线，通过生成的档位曲线控制轮椅速度变化；
[0020]S3、控制单元根据所述档位曲线控制所述电机运转，使电机运转驱动的电动轮椅的运动与所述档位曲线相应。
[0021]在一种可能的实施方式中，所述控制单元根据所述档位曲线控制所述电机运转，使电机运转驱动的电动轮椅的运动与所述档位曲线相应具体步骤如下：
[0022]S31、控制单元中的通讯电路将档位曲线进行处理和解析为电流信号并传输至所述FOC控制器；
[0023]S32、FOC控制器根据电机的相电流及所述电流信号综合计算出电机速度和电机功率并将所述电机速度和电机功率反馈到所述功率跟随器，以使所述功率跟随器调节所述功率跟随器输出至所述FOC控制器的参考电流；
[0024]S33、FOC控制器将调节后的参考电流通过第一PI控制器、Park逆变换和SVPWM单元输出至所述预驱动电路，预驱动电路将所述FOC控制器输出的驱动信号转换成驱动所述逆变器的高压驱动信号，以控制所述电机运转，并通过Clark变换和Park变换反馈使电机运转驱动的电动轮椅的运动与所述档位曲线相应。
[0025](三)有益效果
[0026]本申请通过惯性传感器、压力传感器和握持传感器对轮椅运动状态及用户躯体状态进行检测，通过判断单元综合判断生成最适合用户的速度变化的档位曲线，进行轮椅运动状态的调节，提高电动轮椅在速度突变时的平滑性，为用户创造平稳舒适的使用体验。
[0027]本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导，本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和
获得。
附图说明
[0028]图1为本申请电机驱动控制系统框图；
[0029]图2为本申请控制单元框图；
[0030]图3为本申请FOC控制原理图；
[0031]图4为本申请调控方法框图。
具体实施方式
[0032]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0033]因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0034]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0035]如图1，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于电动轮椅的电机驱动控制系统，其特征在于，包括：检测单元、判断单元、控制单元和电机；所述检测单元包括惯性传感器、压力传感器和握持传感器，其中所述惯性传感器用于检测电动轮椅的加速度信息，判断电动轮椅所处运行状态，所述压力传感器用于检测的实时压力值大小，判断用户的身体姿态，所述压力传感器按预设位置设置，所述握持传感器用于检测用户手掌对固定握杆和/或方向控制杆的施力大小和方向信息，根据用户施力的大小和方向，确定用户的心理状态以及对轮椅动作改变的预期；所述判断单元用于对检测单元检测出的进行综合判断，确定用户对速度变化的感知反馈状态的调节参数并根据所述调节参数按预设方式生成档位曲线，所述挡位曲线用于控制轮椅速度变化；所述控制单元用于接收判断单元生成的档位曲线并根据档位曲线调节电机的输入电流。2.根据权利要求1所述的一种用于电动轮椅的电机驱动控制系统，其特征在于，所述预设方式为从预设档位曲线中选取档位曲线的方式或根据调节参数生成不同于所述预设档位曲线的方式。3.根据权利要求2所述的一种用于电动轮椅的电机驱动控制系统，其特征在于，所述预设档位曲线为电动轮椅不同类别用户使用电动轮椅时最适运动状态的经验值绘制而成。4.根据权利要求3所述的一种用于电动轮椅的电机驱动控制系统，其特征在于，当根据所述调节参数不能从预设档位曲线中选取档位曲线时，所述判断单元根据所述调节参数生成不同于所述预设档位曲线的档位曲线。5.根据权利要求1
‑
4所述的一种用于电动轮椅的电机驱动控制系统，其特征在于，所述档位曲线为速度时间曲线，其中横坐标为时间，纵坐标为速度。6.根据权利要求5所述的一种用于电动轮椅的电机驱动控制系统，其特征在于，所述控制单元包括通讯电路、功率跟随器、FOC控制器、预驱动电路和逆变器，所述通讯电路用于接收判断单元生成的档位曲线，将信息进行处理和解析为电流信号传输至所述FOC控制器，所述功率跟随器、所述FOC控制器、所述预驱动电路和所述逆变器依次顺序连接，所述逆变器用于连接电机。7.根据权利要求6所述的一种用于电动轮椅的电机驱动控制系统，其特征在于，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：李宇杰，尚海宪，孙浩淋，
申请(专利权)人：北京无疆科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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