一种挡位的调节方法、控制器、健身单车及存储介质与流程

本发明涉及健身器材，尤其涉及一种挡位的调节方法、控制器、健身单车及存储介质。

背景技术：

1、健身单车(又称动感单车)作为一种高效、安全的室内健身器材，已经成为越来越多人的健康生活选择。

2、现有的健身单车大多不具有挡位调节功能。即使有挡位调节功能，其功能也比较单一，例如，健身单车将调节装置直接安装在带有牙盘飞轮的车架上。然而，这种健身单车只是在物理结构上实现了挡位调节，挡位固定且调节范围比较窄，无法满足用户日益多元化的骑行需求。

技术实现思路

1、本发明提供了一种挡位的调节方法、控制器、健身单车及存储介质，能够实现对健身单车各种挡位的无极调节，提升用户的骑行体验。

2、根据本发明的一方面，提供了一种挡位的调节方法，应用于健身单车的控制器，健身单车上设置有上位机和挡位拨片，上位机与控制器通信连接；方法包括：

3、获取挡位调节信息，其中，挡位调节信息是预设标志位的取值为第一数值时接收到的上位机发送的信息，或者，挡位调节信息是预设标志位的取值为第二数值且检测到挡位拨片被触发时生成的信息；

4、根据挡位调节信息，确定健身单车的目标挡位；

5、将健身单车的当前挡位调节至目标挡位。

6、可选的，当挡位调节信息是预设标志位的取值为第一数值时接收到的上位机发送的信息时，挡位调节信息包括目标挡位；

7、当挡位调节信息是预设标志位的取值为第二数值且检测到挡位拨片被触发时生成的信息时，挡位调节信息包括变更信息，目标挡位是基于变更信息和当前挡位确定的。

8、可选的，健身单车内设置有电机；

9、在将健身单车的当前挡位调节至目标挡位后，还包括：

10、获取健身单车的车辆参数和健身单车在当前控制周期的工作参数，其中，车辆参数包括健身单车的总重量、健身单车的车轮半径和电机的力矩系数，工作参数包括电机的当前力矩电流、电机的当前转速和健身单车受到的综合阻力；

11、根据当前力矩电流、力矩系数和当前转速，确定用户对健身单车施加的第一功率；

12、根据综合阻力、车轮半径和当前转速，确定综合阻力施加在健身单车上的第二功率；

13、根据总重量、车轮半径、第一功率、第二功率和目标挡位，确定电机在下一控制周期的给定转速，并在下一控制周期控制电机按照给定转速运行。

14、可选的，综合阻力包括以下至少之一：健身单车受到的外部阻力、用户设置的恒定阻力、健身单车模拟坡度骑行时的坡度阻力；

15、其中，坡度阻力基于骑行坡度和总重量确定。

16、可选的，根据总重量、车轮半径、第一功率、第二功率和目标挡位，确定电机在下一控制周期的给定转速，包括：

17、根据第一功率和第二功率，确定健身单车在当前控制周期的能量；

18、根据总重量和能量，确定健身单车的理想速度；

19、根据理想速度、车轮半径和目标挡位，确定给定转速。

20、可选的，获取当前力矩电流和当前转速，包括：

21、在当前控制周期，采集电机在三相静止坐标系下的三相电流；

22、对三相电流进行克拉克变换，得到电机在两相静止坐标系下的两相电流；

23、根据两相电流和当前控制周期的给定两相电压，确定当前转速和电机转子的位置；

24、对电机转子的位置和两相电流进行帕克变换，得到当前力矩电流。

25、可选的，健身单车内还设置有与电机连接的三相电桥；

26、在下一控制周期控制电机按照给定转速运行，包括：

27、在下一控制周期，根据给定转速和当前转速，确定电机的给定力矩电流；根据给定力矩电流和当前力矩电流，确定第一电压；

28、根据电机的给定励磁电流和当前励磁电流，确定第二电压，其中，当前励磁电流是对电机转子的位置和两相电流进行帕克变换后得到的；

29、对电机转子的位置、第一电压和第二电压进行逆帕克变换，得到电机在下一控制周期的给定两相电压；

30、利用空间矢量脉宽调制svpwm模块对下一控制周期的给定两相电压进行处理，得到开关信号，并将开关信号输入三相电桥，以控制三相电桥驱动电机按照给定转速运行。

31、根据本发明的另一方面，提供了一种控制器，控制器包括：

32、至少一个处理器；以及与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

33、存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，计算机程序被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行本发明任一实施例的挡位的调节方法。

34、根据本发明的另一方面，提供了一种健身单车，包括本发明任一实施例的控制器，以及上位机、挡位拨片、电机和三相电桥；

35、其中，上位机和挡位拨片设置在健身单车上，上位机与控制器通信连接；

36、控制器、电机和三相电桥设置在健身单车内，电机与三相电桥连接。

37、根据本发明的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机指令，计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例的挡位的调节方法。

38、本发明实施例的技术方案，通过获取挡位调节信息，进而根据挡位调节信息，确定健身单车的目标挡位，最终将健身单车的当前挡位调节至目标挡位。由于挡位调节信息是预设标志位的取值为第一数值时接收到的上位机发送的信息，或者是预设标志位的取值为第二数值且检测到挡位拨片被触发时生成的信息，因此本发明提供的健身单车既可以支持用户自定义输入的挡位调节，也可以支持机械式的挡位调节。而且无论是哪种调节方式，挡位的调节范围都很广，不再局限于传统的固定挡位调节方式。从而实现了对健身单车各种挡位的无极调节，提升用户的骑行体验。

39、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

技术特征：

1.一种挡位的调节方法，其特征在于，应用于健身单车的控制器，所述健身单车上设置有上位机和挡位拨片，所述上位机与所述控制器通信连接；所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的挡位的调节方法，其特征在于，当所述挡位调节信息是预设标志位的取值为第一数值时接收到的所述上位机发送的信息时，所述挡位调节信息包括所述目标挡位；

3.根据权利要求1所述的挡位的调节方法，其特征在于，所述健身单车内设置有电机；

4.根据权利要求3所述的挡位的调节方法，其特征在于，所述综合阻力包括以下至少之一：所述健身单车受到的外部阻力、用户设置的恒定阻力、所述健身单车模拟坡度骑行时的坡度阻力；

5.根据权利要求3所述的挡位的调节方法，其特征在于，所述根据所述总重量、所述车轮半径、所述第一功率、所述第二功率和所述目标挡位，确定所述电机在下一控制周期的给定转速，包括：

6.根据权利要求3所述的挡位的调节方法，其特征在于，所述获取所述当前力矩电流和所述当前转速，包括：

7.根据权利要求6所述的挡位的调节方法，其特征在于，所述健身单车内还设置有与所述电机连接的三相电桥；

8.一种控制器，其特征在于，所述控制器包括：

9.一种健身单车，其特征在于，包括如权利要求8所述的控制器，以及上位机、挡位拨片、电机和三相电桥；

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的挡位的调节方法。

技术总结本发明公开了一种挡位的调节方法、控制器、健身单车及存储介质。该方法包括：获取挡位调节信息，其中，挡位调节信息是预设标志位的取值为第一数值时接收到的上位机发送的信息，或者，挡位调节信息是预设标志位的取值为第二数值且检测到挡位拨片被触发时生成的信息；根据挡位调节信息，确定健身单车的目标挡位；将健身单车的当前挡位调节至目标挡位。本方案能够实现对健身单车各种挡位的无极调节，提升用户的骑行体验。技术研发人员：高世帆,王启龙,李典海受保护的技术使用者：深圳速境生活科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/20