[发明专利]速度信号处理输出信号的数字差分控制助力系统

摘要

本发明速度信号处理输出信号的数字差分控制助力系统属于差别化供助力电的前轮和后轮差数分配助力自行车供电控制器系统。包括电助力自行车的两个车轮和两个电机，挡位信号手动控制器，还包括差分控制器，差分控制器包括依次相连的三个模块；第一模块对信号电流IA和IB进行数值比较处理；第二模块用已设定的模型函数对第一模块的数据进行模型函数处理；第三模块将均速器的车均速信号IS输入差分控制器的数据分配器，对控制数据分别进行加入速度信号要素的处理，使控制器A和B获得数据不仅有IA和IB的要素，还具有车均速信号IS的要素。优点：对助力自行车的前后轮两个电机进行差别化控制供电，差别化控制的内容就是事先设定的模型函数处理。

主权项

速度信号处理输出信号的数字差分控制助力系统，包括电助力自行车的两个车轮：车轮A和车轮B，以及驱动车轮A的电机A和驱动车轮B的电机B，包括电助力自行车的车速信号传感器（12），其特征在于：还包括差分控制器（1）、车速信号传感器（12）和均速器（20）；车速信号传感器（12）与均速器（20）连接，均速器（20）是把一定时间内车速信号传感器（12）的速度信号变为该一定时间内平均速度的信号处理器；差分控制器（1）与电机A之间用控制器A连接，控制器A用差分控制器（1）给与的控制信号控制动力电源对车轮A供电；差分控制器（1）与电机B之间用控制器B连接，控制器B用差分控制器（1）给与的控制信号控制动力电源对车轮B供电；在电机A与控制器A之间取反馈控制信号电流IA输入差分控制器（1）的电流数值比较器（9）；在电机B与控制器B之间取反馈控制信号电流IB输入差分控制器（1）的电流数值比较器（9）；均速器（20）的车均速信号IS输入差分控制器（1）的数据分配器（10）；差分控制器（1）包括依次相连的三个模块；第一模块对用于控制的原始输入信号反馈控制信号电流IA和反馈控制信号电流IB进行数值比较处理；第二模块用已设定的模型函数对第一模块的数据进行模型函数处理；第三模块将均速器（20）的车均速信号IS输入差分控制器（1）的数据分配器（10），对模型函数处理将要分配给被控制的电器‑‑‑‑控制器A和控制器B之前的控制数据分别进行加入速度信号要素的处理，使控制器A和控制器B获得的控制数据不仅有反馈控制信号电流IA和反馈控制信号电流IB的要素，还具有车均速信号IS的要素；第一模块：电流数值比较器（9）的两个输入端分别连接反馈控制信号电流IA和反馈控制信号电流IB；IA和IB分别都是输入电流数值比较器（9）的原始控制电流信号；电流数值比较器（9）的两个输出端分别连接IA＞IB差分模型数据处理器（7）和IA＜IB差分模型数据处理器（8）；其作用是；电流数值比较器（9）把输入的双路连续变化的反馈控制信号电流IA、反馈控制信号电流IB变为一组差数值的数字信号，和取得IA＞IB或IA＜IB的两种向量信号的某一种，电流数值比较器（9）将该差数值的数字信号、IA、IB和IA＞IB向量信号传输给差分模型数据处理器（7），或电流数值比较器（9）将该差数值的数字信号、IA、IB和IA＜IB向量信号传输给差分模型数据处理器（8）；差数值的数字信号已下简称为数字信号；第二模块：IA＞IB差分模型数据处理器（7）分别连接电流数值比较器（9）和模型函数储存器（11）；并且IA＜IB差分模型数据处理器（8）也分别连接电流数值比较器（9）和模型函数储存器（11）；其作用是；当IA＞IB时，启动IA＞IB差分模型数据处理器（7），用电流数值比较器（9）的数字信号数据、与该数字信号对应的IA数据、电流数值比较器（9）IA＞IB向量信号数据，代入模型函数储存器（11）中储存的与该数字信号和该向量信号匹配的函数中进行运算处理；并且用电流数值比较器（9）的数字信号数据、与该数字信号数据对应的IB数据、电流数值比较器（9）IA＞IB向量信号数据，代入模型函数储存器（11）中储存的与该数字信号和该向量信号匹配的函数中进行运算处理；获得与IA和IB分别对应的两个控制用的IA＞IB型双组控制数据，即获得IA＞IB的IA控制数据y IAn，和IA＞IB的IB控制数据y IBn，y IAn和y IBn这两个后续模块将要使用的数据；y IAn和y IBn其函数行式为：y IAn = f（IA＞IB向量，数字信号n，IAn）；y IBn = f（IA＞IB向量，数字信号n，IBn）；上述这两个为一组的公式中，数字信号等于IA减IB的绝对值；数字信号n和IAn是关于某一个数字信号n对应的该相同时间点的控制电流信号值IAn；数字信号n和IBn是关于某一个数字信号n对应的该相同时间点的控制电流信号值IBn；或者，当IA＜IB时，启动IA＜IB差分模型数据处理器（8），用电流数值比较器（9）的数字信号数据、与该数字信号对应的IA数据、电流数值比较器（9）IA＜IB向量信号数据，代入模型函数储存器（11）中储存的与该数字信号和该向量信号匹配的函数中进行运算处理；并且用电流数值比较器（9）的数字信号数据、与该数字信号数据对应的IB数据、电流数值比较器（9）IA＜IB向量信号数据，代入模型函数储存器（11）中储存的与该数字信号和该向量信号匹配的函数中进行运算处理；获得与IA和IB分别对应的两个控制用的IA＜IB型双组控制数据，即获得IA＜IB的IA控制数据y IAn，和IA＜IB的IB控制数据y IBn，y IAn和y IBn这两个后续模块将要使用的数据；y IAn和y IBn其函数行式为：y IAn = f（IA＜IB向量，数字信号n，IAn）；y IBn = f（IA＜IB向量，数字信号n，IBn）；上述这两个为一组的公式中，数字信号等于IA减IB的绝对值；数字信号n和IAn是关于某一个数字信号n对应的该相同时间点的控制电流信号值IAn；数字信号n和IBn是关于某一个数字信号n对应的该相同时间点的控制电流信号值IBn；IAn和IBn是计算值，是数字信号；第三模块：数据分配器（10）的输入端分别与模型函数储存器（11）、均速器（20）、IA＞IB差分模型数据处理器（7）和IA＜IB差分模型数据处理器（8）连接，数据分配器（10）的输出端与数据标准化转换器（16）连接，数据标准化转换器（16）的输出端分别与强电控制器A和强电控制器B连接；实现差分控制器对强电控制器A和强电控制器B控制的目的；其作用是；均速器（20）的车均速信号IS输入差分控制器（1）的数据分配器（10），对已进行IA、IB模型函数处理将要分配给被控制的电器‑‑‑‑控制器A和控制器B之前的控制数据分别进行加入车均速信号IS要素的再一次模型函数处理，使控制器A和控制器B获得的控制数据不仅有反馈控制信号电流IA和反馈控制信号电流IB的要素，还具有车均速信号IS的要素；数据分配器（10）把IA＞IB差分模型数据处理器（7）输入的成组控制数据y IAn和y IBn分别进行加入车均速信号IS要素的处理后成为y IAnIS和y IBnIS，再分别分配给强电控制器A和强电控制器B；或者IA＜IB差分模型数据处理器（8）输入的成组控制数据y IAn和y IBn分别进行加入车均速信号IS要素的处理后成为y IAnIS和y IBnIS，再分别分配给强电控制器A和强电控制器B，即y IAnIS分配给强电控制器A，则y IBnIS分配给强电控制器B；数据标准化转换器（16）把已经分配好控制对象的数字信号y IAnIS和y IBnIS分别进行数据标准化，把计算的数字信号转换成强电控制器A和强电控制器B能使用的控制数字信号，最后把这两个控制数字信号传送给对应的两个强电控制器；实现均速器（20）的车均速信号IS、反馈控制信号电流IA和反馈控制信号电流IB通过差分控制器对强电控制器A和强电控制器B进行规定模型函数的差分控制供电，控制好动力电源对车轮A和车轮B提供不同的供电，使车轮A和车轮B即便受力不相等，也能获得两个电机匹配工作，助力自行车两个车轮平衡运动的效果。