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【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及健身器械的,尤其涉及一種健身器的電磁阻尼控制系統、方法、裝置、設備及介質。
技術介紹
1、當前市場上的主流健身器材普遍依賴于重力塊作為其主要負重源,健身者通過精密的機械結構體系,最終將力量傳遞至支撐重力塊的繩索系統,以此實現鍛煉效果。然而,隨著技術進步,部分設計已探索電磁阻尼技術的應用,旨在以電磁阻尼力作為創新的健身負重力來源。
2、然而,目前的電磁阻尼健身器材未能充分優化電路響應機制,導致了一個普遍現象:即隨著運動速度的增加,電磁阻尼力也隨之增強。以劃船機為例,此類設備雖能模擬劃船過程中的動態阻尼體驗,但其速度與阻力之間的曲線關系,相較于傳統重力塊驅動的健身器材,存在顯著差異。往往使得運動者感受到的是速度越快、阻力越大的非線性體驗,這在一定程度上影響了鍛煉的精準性和舒適度。
技術實現思路
1、本專利技術所要解決的技術問題是提供一種健身器的電磁阻尼控制系統、方法、裝置、設備及介質,旨解決上述至少一個技術問題。
2、本專利技術解決上述技術問題的技術方案如下:
3、第一方面,本申請提供一種健身器的電磁阻尼控制系統,采用如下技術方案:
4、一種健身器的電磁阻尼控制系統,包括與健身器連接的發電機和與所述發電機連接的閉合電流回路,所述閉合電流回路包括依次連接的負載電阻、可調數字電位器和電流傳感器,所述閉合電流回路還連接有控制器,所述可調數字電位器和所述電流傳感器均與所述控制器電連接;
5、所述電流傳感器,用于檢測所述閉
6、所述控制器,用于獲取所述電流傳感器的當前電流,基于所述當前電流、設定的目標電流和預設的電阻控制規則,生成所述可調數字電位器的調整量;
7、所述可調數字電位器,用于基于所述調整量動態調整所述可調數字電位器的電阻值,以調整所述發電機產生的電磁阻尼力。
8、本專利技術的有益效果是:該電磁阻尼控制系統實現了阻尼力的精準調控。具體而言,電流傳感器實時檢測閉合電流回路中的當前電流,并將數據反饋給控制器。控制器基于當前電流、設定的目標電流和預設的電阻控制規則,計算出可調數字電位器的調整量,進而動態調整其電阻值。這一閉環控制機制保證了阻尼力的一致性和穩定性,使健身器能夠提供更加自然和線性的阻力體驗。確保健身人員在鍛煉過程中能夠根據需要獲得適宜的阻力水平,從而提升鍛煉效果。
9、在上述技術方案的基礎上,本專利技術還可以做如下改進。
10、進一步,所述系統還包括電池,所述控制器和所述電流傳感器均與所述電池并聯連接。
11、采用上述進一步方案的有益效果是:本專利技術的電磁阻尼控制系統通過增加電池作為電源,使控制器和電流傳感器與電池并聯連接,確保了系統的穩定供電,從而提升了整體系統的可靠性和穩定性。
12、進一步,所述控制器基于所述當前電流、設定的目標電流和預設的電阻控制規則,生成所述可調數字電位器的調整量的處理過程,包括:
13、基于所述當前電流和所述目標電流,計算當前電流差值;
14、基于所述當前電流差值、上一個歷史電流差值和采樣時間間隔,計算差值變化率;
15、基于所述當前電流差值、所有的歷史電流差值、所述差值變化率和預設的調整量計算公式,計算所述可調數字電位器的當前調整量;
16、基于離散時間公式,對所述當前調整量進行離散化處理,得到所述可調數字電位器的調整量。
17、采用上述進一步方案的有益效果是:該電磁阻尼控制系統能夠實時監測閉合電流回路中的電流變化,并通過pid算法精確計算可調數字電位器的調整量,實現阻尼力的動態精準控制。具體而言,系統基于當前電流和目標電流計算電流差值,再結合歷史電流差值和采樣時間間隔計算差值變化率,最終利用預設的調整量計算公式得到可調數字電位器的調整量,并通過離散化處理確保調整量的準確性。這一過程有效保證了阻尼力的穩定性和健身效果的精確性。
18、進一步,所述預設的調整量計算公式為:
19、
20、其中,δr為可調數字電位器的調整量,kp為比例增益系數,e(t)為當前電流差值,ki為積分增益系數,為從時間0到當前時間t的電流差值累積,kd為微分增益系數,電流差值隨時間的差值變化率。
21、采用上述進一步方案的有益效果是:該電磁阻尼控制系統能夠基于調整量計算公式,實現實時動態調整可調數字電位器的電阻值,從而確保阻尼力始終維持在預設的目標范圍內。
22、進一步,所述控制器還用于:
23、獲取所述發電機的效率、所述負載電阻的第一發熱效率、所述可調數字電位器的第二發熱效率以及健身人員的運動時間;
24、基于設定的時間劃分規則對所述運動時間進行劃分,得到多個時間段;
25、基于每個所述時間段內的各個采樣時間的電流,計算每個所述時間段的平均電流;
26、對于每個所述時間段,基于該時間段的平均電流、所述閉合電流回路的總電阻和預設的能量計算公式,計算所述健身人員在該時間段的消耗能量;
27、基于各個所述時間段的消耗能量,計算所述健身人員在所述運動時間的總消耗能量;
28、基于所述發電機的效率、所述負載電阻的第一發熱效率和所述可調數字電位器的第二發熱效率對所述總消耗能量進行調整,得到所述健身人員的目標消耗能量。
29、采用上述進一步方案的有益效果是:系統基于設定的時間劃分規則將運動時間細分為多個時間段,并計算每個時間段內的平均電流。利用平均電流、閉合電流回路的總電阻和預設的能量計算公式,計算健身人員在每個時間段內的消耗能量,進而得出運動過程中的總消耗能量。最后,系統通過對總消耗能量進行調整,得出健身人員的目標消耗能量,從而實現對健身數據的精確統計與反饋。
30、進一步,所述系統還包括顯示模塊,所述顯示模塊分別與所述控制器和所述電池連接,所述顯示模塊,用于顯示所述健身人員的運動時間和目標消耗能量。
31、采用上述進一步方案的有益效果是:顯示模塊使用戶能夠實時監控自己的鍛煉進度和消耗能量,有助于制定和調整訓練計劃,從而提升鍛煉效率和效果。該電磁阻尼控制系統不僅顯著提升了健身器材的安全性和個性化定制能力,還能通過顯示模塊實時展示健身人員的運動時間和目標消耗能量,增強了用戶的參與感和滿意度。
32、第二方面,本申請提供一種健身器的電磁阻尼控制方法,采用如下技術方案:
33、一種健身器的電磁阻尼控制方法,包括:
34、獲取閉合電流回路的當前電流,所述閉合電流回路包括依次連接的發電機、負載電阻、可調數字電位器和電流傳感器,所述發電機與健身器連接;
35、基于所述當前電流、設定的目標電流和預設的電阻控制規則,生成所述可調數字電位器的調整量,以使所述可調數字電位器基于所述調整量動態調整所述可調數字電位器的電阻值。
36、第三方面,本申請提供一種健身器的電磁阻尼控制裝置,采用如下技術方案:本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種健身器的電磁阻尼控制系統,其特征在于,包括與健身器連接的發電機和與所述發電機連接的閉合電流回路,所述閉合電流回路包括依次連接的負載電阻、可調數字電位器和電流傳感器,所述閉合電流回路還連接有控制器,所述可調數字電位器和所述電流傳感器均與所述控制器電連接;
2.根據權利要求1所述的一種健身器的電磁阻尼控制系統,其特征在于,所述系統還包括電池,所述控制器和所述電流傳感器均與所述電池并聯連接。
3.根據權利要求2所述的一種健身器的電磁阻尼控制系統,其特征在于,所述控制器基于所述當前電流、設定的目標電流和預設的電阻控制規則,生成所述可調數字電位器的調整量的處理過程,包括:
4.根據權利要求3所述的一種健身器的電磁阻尼控制系統,其特征在于,所述預設的調整量計算公式為:
5.根據權利要求3所述的一種健身器的電磁阻尼控制系統,其特征在于,所述控制器還用于:
6.根據權利要求5所述的一種健身器的電磁阻尼控制系統,其特征在于,所述系統還包括顯示模塊,所述顯示模塊分別與所述控制器和所述電池連接,所述顯示模塊,用于顯示所述健身人員的運動
7.一種健身器的電磁阻尼控制方法,其特征在于,包括:
8.一種健身器的電磁阻尼控制裝置,其特征在于,包括:
9.一種電子設備,其特征在于,包括處理器,所述處理器與存儲器耦合;
10.一種計算機可讀存儲介質,其特征在于,包括計算機程序或指令,當所述計算機程序或指令在計算機上運行時,使得所述計算機執行如權利要求7所述的方法。
...【技術特征摘要】
1.一種健身器的電磁阻尼控制系統,其特征在于,包括與健身器連接的發電機和與所述發電機連接的閉合電流回路,所述閉合電流回路包括依次連接的負載電阻、可調數字電位器和電流傳感器,所述閉合電流回路還連接有控制器,所述可調數字電位器和所述電流傳感器均與所述控制器電連接;
2.根據權利要求1所述的一種健身器的電磁阻尼控制系統,其特征在于,所述系統還包括電池,所述控制器和所述電流傳感器均與所述電池并聯連接。
3.根據權利要求2所述的一種健身器的電磁阻尼控制系統,其特征在于,所述控制器基于所述當前電流、設定的目標電流和預設的電阻控制規則,生成所述可調數字電位器的調整量的處理過程,包括:
4.根據權利要求3所述的一種健身器的電磁阻尼控制系統,其特征在于,所述預設的調整...
【專利技術屬性】
技術研發人員:安陽,
申請(專利權)人:深圳意義之塔科技有限公司,
類型:發明
國別省市:
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