[发明专利]一种助力电动自行车姿态、速度和力矩的控制方法

权利要求书

1.一种助力电动自行车自适应力矩的控制方法，其特征在于：所述的自助力电动自行车自适应力矩的控制方法采用了基于自适应电机力矩计算模块的控制器，该控制器的具体结构包括：车辆姿态传感模块、脚踏速度频率模块、自适应电机力矩计算模块、控制模块、Foc电机控制模块和同步变频电机，车辆姿态传感模块、脚踏速度频率模块的输出端与自适应电机力矩计算模块的相应输入端相连，自适应电机力矩计算模块的相应输出端分别与所述的控制模块和Foc电机控制模块的输入端相连，Foc电机控制模块的输出端与同步变频电机的控制端相连；所述助力电动自行车自适应力矩的控制方法的具体步骤包括：

1)由陀螺仪解析出助力电动自行车的当前车辆姿态，车辆姿态包括：车辆的上坡、下坡、左侧倾斜、右侧倾斜，从而得出所述助力电动自行车的车辆姿态角度；

2)由速度传感器得出助力电动自行车的踏频速度、以及踏频速度的瞬时改变量；

3)由自适应电机力矩计算模块计算出需要让同步变频电机输出的力矩值F，F＝sin(车辆姿态角度)×车重×9.8N/kg+踏频速度×速度摩擦系数+踏频速度的瞬时改变量×踏频变量系数；其中，踏频变量由骑行者在踩动脚踏时的突然变快或变慢决定，当运算单元采集到脚踏频率突然变快，则骑行者需求加速，增加踏频变量输出，反之突然变慢，则骑行者需求减速，减小踏频变量输出；速度摩擦系数为非线性变量，混凝土路面在0.008至0.012之间，运算单元依据当前速度和输出电流的大小减小或增大摩擦系数；

4)由同步变频电机的电流Id和Iq进行对同步变频电机扭矩也就是同步变频电机的输出力乘上同步变频电机的半径的控制；

其中，电流Id和Iq分别是指同步变频电机的定子d轴电流分量和定子q轴电流分量。

2.根据权利要求1所述的一种助力电动自行车自适应力矩的控制方法，其特征在于：步骤1)中陀螺仪通过陀螺仪四元数的解析模块解析出助力电动自行车的当前车辆姿态。

3.根据权利要求1所述的一种助力电动自行车自适应力矩的控制方法，其特征在于：所述的同步变频电机为永磁同步变频电机，与之相对应，采用永磁同步电机矢量控制方法对所述的永磁同步变频电机进行矢量控制。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种助力电动自行车自适应力矩的控制方法，其特征在于：所述的控制器还包括有显示模块，显示模块的输入端与所述自适应电机力矩计算模块的相应输出端相连。