申请/专利权人：江苏大学

申请日：2021-09-06

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN113952123B

主分类号：A61G1/02

分类号：A61G1/02;A61G1/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2022.02.15#实质审查的生效;2022.01.21#公开

摘要：本发明公开了一种基于磁悬浮的救护车移动舱及其控制方法，包括移动小车、舱体，所述舱体位于移动小车内；所述移动小车与舱体之间设有磁悬浮模块，所述磁悬浮模块包括安装在舱体底部的永磁体和安装在移动小车上的电磁铁组件，所述永磁体与电磁铁组件的磁极同极相对；控制方法为控制舱体根据振动自适应无加速度的悬浮的控制方法。本发明能够根据地形的变化自适应的减震实现患者时刻悬空的平衡状态，有效降低患者在移动过程中受到的二次伤害。

主权项：1.一种基于磁悬浮的救护车移动舱的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、计算不平整路面的路面功率谱密度；步骤二、对路面不平度数据集进行标定；步骤三、根据标定的数据集进行电磁力的自适应调节；所述步骤一中路面功率谱密度Gqn的拟合表达式为： 式中，n为空间频率m-1是波长λ的倒数，表示每米长度中包括几个波长；n0为参考空间频率，n0＝0.1m-1；Gqn0为参考空间频率n0下的路面功率谱密度值，称为路面不平度系数，单位为m2m-1＝m3；W为频率指数，是双对数坐标上斜线的斜率，它决定路面功率谱密度的频率结构；电磁铁组件32包括磁悬浮线圈和控制器，所述控制器通过控制通过磁悬浮线圈的电流的大小控制电磁力的大小；步骤三中电磁力的自适应调节方法：首先根据移动舱设定载荷确定磁悬浮线圈参数；其次根据标定的数据集基于加速度反馈的悬浮控制算法控制磁悬浮线圈产生的电磁力的大小；所述磁悬浮线圈参数的确定方法为：电磁力的计算主要考虑表面力，计算公式为： 式中：F为最大斥力kg，Bp为磁感应强度Gs，dc为铁芯直径mm；线圈厚度为： 式中：D2为线圈外径mm，Δ为线圈骨架及绝缘厚度mm，bk为线圈厚度mm；线圈长度为：Ik＝β×bk式中：Ik为线圈长度、β为线圈长度Ik与厚度bk的比值；导线直径为： 式中：Dcp为平均直径m，ρ为铜100℃时的电阻率Ω·mm2m，IW为线圈磁势安匝，U为工作电压V；线圈匝数设计为： 式中：j为容许电流密度；所述加速度反馈的悬浮控制算法采用使用模糊PID控制，基于磁悬浮的基本作用模型根据系统输出的加速度偏差，采取模糊推理作为相应对策，在线自调整PID的参数Kp、Ki和Kd，实现舱体的无加速度的悬浮；所述控制器包括模糊PI电磁力控制器和电流PI控制器，所述模糊PI电磁力控制器和电流PI控制器采用双闭环控制，外环采用模糊PI电磁力控制器，5ms执行一次；内环采用电流PI控制器，1ms执行一次；模糊PI电磁力控制器以减速度偏差和偏差的变化率为输入值，经过模糊控制以及PID控制，控制垂直方向上的加速度大小；模糊PID中输入的偏差e和偏差的变化率ec为[-50,50]，输入和输出的模糊子集均为{NB，NM，NS，ZO，PS，PM，PB}，元素含义为{负大，负中，负小，零，正小，正中，正大}，模糊控制器的模糊论域为{-6,6}，采用三角函数作为隶属函数；根据输入-输出隶属函数图分析，建立模糊推理规则，以偏差e和偏差的变化率ec对ΔKP、ΔKi的输出进行控制；根据模糊控制规则得到ΔKP、ΔKi、ΔKd这3个模糊值，在实际应用中需要对其模糊值进行去模糊化，得到一个实际值。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 江苏大学 一种基于磁悬浮的救护车移动舱及其控制方法

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