本發(fā)明涉及醫(yī)用器具領(lǐng)域，尤其涉及一種太陽能智能輪椅及其控制方法。

背景技術(shù)：

隨著社會的發(fā)展和科技水平的進(jìn)步，人們特別是殘疾人愈來愈需要利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)來提高生活質(zhì)量和生活自由度。輪椅作為代步工具解決了腿部不靈便人群的日常出行問題。傳統(tǒng)輪椅只能通過手動轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)輪或者依靠人工推行才能移動，而且由于長時間坐在輪椅上，會造成腰背頸椎的不適感。并且隨著社會的發(fā)展，傳統(tǒng)礦石能源儲存逐漸減少，對新能源的利用也正在被各國政府所重視。因此，出于對環(huán)境的保護(hù)和傳統(tǒng)輪椅的改造，解決上述問題的太陽能智能輪椅有其重要性所在。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供的是一種太陽能智能輪椅，包括車體移動組件、設(shè)置在車體移動組件上的供電組件和按摩組件；

所述車體移動組件包括輪椅本體，所述輪椅本體包括座椅、設(shè)置在座椅下方后部通過支撐架連接的主動輪組以及驅(qū)動主動輪組的驅(qū)動機(jī)構(gòu)、設(shè)置在座椅下方前部通過支撐架連接的萬向輪組通過操縱桿組件操控、設(shè)置在座椅后方的靠背、以及設(shè)置在座椅兩側(cè)的扶手組件；

所述供電組件包括設(shè)置在輪椅本體上的薄膜太陽能電池組件、單晶硅太陽能電池組件以及與薄膜太陽能電池組件和單晶硅太陽能電池組件連接的超級電容，所述超級電容與驅(qū)動機(jī)構(gòu)以及觸摸控制組件連接；

按摩組件包括設(shè)置在靠背上的腰部按摩組件和頸部按摩組件，所述腰部按摩組件和頸部按摩組件與觸摸控制組件連接。

在上述的一種太陽能智能輪椅，所述主動輪組包括左主動輪和右主動輪，分別通過左輪電機(jī)和右輪電機(jī)驅(qū)動前進(jìn)；所述左輪電機(jī)和右輪電機(jī)分別位于左主動輪和右主動輪內(nèi)側(cè)軸心上方；萬向輪組包括左萬向輪和右萬向輪，左萬向輪、右萬向輪分別位于左主動輪和右主動輪前方；操縱桿組件包括操縱桿，操縱桿位于右扶手的正前方，通過操縱桿控制輪椅的前進(jìn)方向、加速度以及剎車，其向前傾斜程度大小決定輪椅的速度快慢，向前傾斜幅度越大輪椅加速度越快；當(dāng)操縱桿向后傾斜時，可以起到剎車的作用，使輪椅的速度減慢。

在上述的一種太陽能智能輪椅，還包括一個踏板，踏板位于左萬向輪、右萬向輪內(nèi)側(cè)前方用于放置雙腳；所述位于座椅下方還設(shè)有一個儲物盒，扶手組件包括左把手和右把手，左把手和右把手分別位于座椅背部左上角和右上角的位置。

在上述的一種太陽能智能輪椅，供電部分的薄膜太陽能電池組件包括頂部薄膜太陽能電池、轉(zhuǎn)軸、左支撐桿、右支撐桿、左把手、右把手、背部單晶硅太陽能電池板、左側(cè)薄膜太陽能電池、右側(cè)薄膜太陽能電池、以及電源管理模塊，所有的薄膜太陽能電池均通過電源管理模塊與觸摸控制組件連接；所述觸摸控制組件包括觸控面板轉(zhuǎn)軸、觸控面板；所述轉(zhuǎn)軸位于座椅背部頂端，所述頂部薄膜太陽能電池由轉(zhuǎn)軸與座椅背部頂端銜接，左支撐桿和右支撐桿的底部固定在左把手和右把手的內(nèi)部，當(dāng)左支撐桿和右支撐桿收縮時可隱藏左把手和右把手內(nèi)部；左支撐桿和右支撐桿的頂部分別與頂部薄膜太陽能電池的左上角和右上角銜接固定，轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動帶動頂部薄膜太陽能電池轉(zhuǎn)出，左支撐桿和右支撐桿伸縮速度與轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速相同，起到帶動與支撐頂部薄膜太陽能電池的作用；所述觸控面板通過觸控面板轉(zhuǎn)軸與左扶手銜接，并可以折疊至左扶手內(nèi)側(cè)；觸控面板可控制轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動、左支撐桿和右支撐桿的伸縮；轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動帶動薄膜太陽能電池向前伸展同時左支撐桿和右支撐桿以相同的速度向前伸展對薄膜太陽能電池起支撐作用；所述頂部薄膜太陽能電池、背部單晶硅太陽能電池板、左側(cè)薄膜太陽能電池、右側(cè)薄膜太陽能電池將吸收的太陽能通過電路轉(zhuǎn)換成電能存貯在超級電容內(nèi)。

在上述的一種太陽能智能輪椅，按摩部分包括頸部按摩器、腰部按摩器；所述頸部按摩器和腰部按摩器位于座椅背部，可根據(jù)使用者的需求進(jìn)行位置調(diào)節(jié)；所述觸控面板可以控制按摩器的開關(guān)以及力度大小。

在上述的一種太陽能智能輪椅，所述電源管理模塊包括PV太陽能陣列、Boost電路、雙向DC-DC變換器；所述Boost電路是由太陽能陣列PV接電容C1、電感L1、以及開關(guān)管S0構(gòu)成；所述雙向DC-DC變換器是由所述Boost電路以及電容C3、電感L2、開關(guān)管S5、S6和二極管D2、D3連接而成；所述雙向DC-DC變換器與超級電容并聯(lián)構(gòu)成儲能供能環(huán)節(jié)；所述電機(jī)型號為DG-168A，額定功率200W，工作電壓24V；電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路由開關(guān)管S1、S2、S3、S4和對應(yīng)的二極管D4、D5、D6、D7組成的全橋電路構(gòu)成。

一種太陽能智能輪椅的供電控制方法，其特征在于，包括：

步驟1：單周期采樣：采用單周期MPPT跟蹤策略替代連續(xù)MPPT策略，在不考慮絕對的高效和精度情況下，為減少控制核心單元的負(fù)荷，采取每間隔一定的時間t_j進(jìn)行一次占空比修正，t_j為正常開關(guān)周期的整數(shù)倍，進(jìn)行最大功率的跟蹤，而在開關(guān)周期為T_s、間隔時間t_j內(nèi)，采用修正的占空比進(jìn)行Boost電路控制，達(dá)到使太陽能電池板處于相對高功率輸出狀態(tài)，增大對太陽能的利用率，與此同時相對減少了控制芯片的計算負(fù)荷；

t_j＝x·T_S (1)

其中x為設(shè)定的大于1的整數(shù)；

步驟2：延展單周期開關(guān)電流連續(xù)掃描采樣：在對應(yīng)的占空比修正周期內(nèi)，適當(dāng)延長開關(guān)管開關(guān)周期，以滿足足夠多的數(shù)據(jù)采樣，從而獲取足夠數(shù)據(jù)進(jìn)行局部范圍內(nèi)的最大功率點捕獲；

針對采樣周期實行連續(xù)不間斷采樣，從中以固定單位時間間隔選取合適的采樣的點進(jìn)行計算；

在正常開關(guān)周期采用周期為T_S進(jìn)行占空比控制，到達(dá)設(shè)定間隔的局部采樣周期時，延長開關(guān)周期為T_S′，使得T_S′大于T_S(以保證能夠采樣到足夠多的點)，并在此周期內(nèi)進(jìn)行連續(xù)的掃描以連續(xù)采樣，選取采樣點電流從i₁→i_n；

步驟3：改進(jìn)的紋波占空比計算：利用選取的采樣電流進(jìn)行太陽能電池板輸出電流計算，避免傳統(tǒng)直接采樣的低相關(guān)性和干擾，保證了電流的緊密跟蹤，同時也避免了不需要的計算濾波過程，進(jìn)一步減少了誤差的產(chǎn)生；

分別采集開關(guān)管開通狀態(tài)時對應(yīng)電流i_n及對應(yīng)時刻電容C電壓v_cn；

根據(jù)節(jié)點電流有

i_0n＝i_Ln+i_Cn (2)

其中

又因為

P_n＝i_0n·v_cn (4)

所以

根據(jù)公式(5)計算每個選取的采樣點對應(yīng)的功率P_n，比較n個采樣點功率大小，選取其中數(shù)值最大點作為該周期內(nèi)選取的最大功率；

P_MAX＝[P₁，P₂，P₃…P_m,P_n] (6)

定義在此采樣周期中，經(jīng)過公式(6)計算比較得出最大功率為P_m，則該m點對應(yīng)電容電壓為選取的局部最優(yōu)電壓v_m；假定采樣周期之前經(jīng)電路在周期TS條件下，Boost電路輸出電壓為V_out，根據(jù)Boost電路占空比D調(diào)制規(guī)則有

由此，在對開關(guān)紋波采樣的基礎(chǔ)上，利用間隔單周期延遲采樣，進(jìn)行功率的計算和比較，選取該周期時刻內(nèi)最大功率的占空比D。

一種太陽能智能輪椅的行動控制方法，其特征在于，通過太陽能智能輪椅主控制器為中間媒介，可以利用操縱桿和觸控面板來控制輪椅的運動、按摩器的開關(guān)和頂部太陽能薄膜電池板收縮，具體包括：

步驟1、進(jìn)行操縱桿、按摩器、頂部薄膜太陽能電池轉(zhuǎn)軸的初始化，

步驟2、包括電機(jī)轉(zhuǎn)速采集與檢測操作桿數(shù)據(jù)變化，其中電機(jī)轉(zhuǎn)速采集包括設(shè)定的電機(jī)轉(zhuǎn)速和判斷速度與加速度乘積的正負(fù)值，若為速度與加速度乘積為正值，則電動輪加速運動；若為負(fù)值，則電動輪減速運動，無論是電動輪加速還是減速都會有速度的偏差error，會產(chǎn)生反饋量u，PID調(diào)節(jié)器會對反饋量u進(jìn)行識別控制，更新占空比數(shù)據(jù)，再反饋到電機(jī)轉(zhuǎn)速采集，形成一個循環(huán)；若沒有檢測到操縱桿數(shù)據(jù)則進(jìn)行到步驟3；

步驟3、電機(jī)轉(zhuǎn)速采集與檢測操作桿數(shù)據(jù)，其中電機(jī)轉(zhuǎn)速采集包括判斷速度與加速度乘積的正負(fù)值，若為正值，則電動輪加速運動；若為負(fù)值，則電動輪減速運動，無論是電動輪加速還是減速都會有速度的偏差error，會產(chǎn)生反饋量u，PID調(diào)節(jié)器會對反饋量u進(jìn)行識別控制，更新占空比數(shù)據(jù)，再反饋到電機(jī)轉(zhuǎn)速采集，形成一個循環(huán)；若沒有檢測到操縱桿數(shù)據(jù)則進(jìn)行到步驟4；

步驟4、檢測按摩器操作，若檢測到數(shù)據(jù)則控制按摩器運動，若沒有檢測到數(shù)據(jù)則進(jìn)行到步驟5；

步驟5、檢測電池板伸縮操作，若檢測到數(shù)據(jù)，則會控制電池板的展開與閉合，其中包括轉(zhuǎn)軸狀態(tài)采集，頂部薄膜太陽能電池的轉(zhuǎn)軸編碼器會檢測出實際的運動速度，與觸控面板所操作的實際數(shù)據(jù)之間產(chǎn)生偏差error，從而產(chǎn)生反饋量u，PID調(diào)節(jié)器會對反饋量進(jìn)行識別控制，并調(diào)節(jié)占空比數(shù)據(jù)，由此來操作頂部太陽能薄膜電池的展開與閉合；若沒有檢測到數(shù)據(jù)，則返回到步驟2形成循環(huán)。

因此，本發(fā)明具有如下優(yōu)點：利用太陽能這種清潔能源作為供能能源，將太陽能轉(zhuǎn)化為電能來驅(qū)動輪椅以及其它裝置。本發(fā)明選用輕薄、可彎曲的薄膜太陽能電池以及轉(zhuǎn)換效率較高的單晶硅太陽能電池作為供電組件。將薄膜太陽能電池以及單晶硅太陽能電池收集的太陽能轉(zhuǎn)化成的電能存儲在位于座椅下方的超級電容里。當(dāng)太陽能電池不足以供電時，可利用超級電容中儲存的電給輪椅進(jìn)行供電。本發(fā)明提供可控制輪椅運動方向的操縱桿，位于右邊扶手前方，當(dāng)操縱桿向前傾斜的幅度越大加速度越大。操縱桿向后傾斜時，可以起到剎車的作用，使輪椅的速度減慢。本發(fā)明提供可移動按摩裝置，包括腰部按摩裝置和頸部按摩裝置，緩解使用者久坐不適的問題。本發(fā)明提供一種控制面板，可以旋轉(zhuǎn)折疊至左扶手內(nèi)側(cè)，方便存放。此控制面板上的按鈕可控制按摩裝置的開關(guān)、力度大小以及薄膜太陽能電池板的伸縮。本發(fā)明利用MPPT方法進(jìn)行太陽能供電部分的控制，用PID控制策略控制操縱桿控制部分。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是輪椅整體流程圖。

圖3是輪椅供電部分主電路圖。

圖4是供電部分開關(guān)管驅(qū)動電路圖。

圖5a是開關(guān)管供電電路。

圖5b是產(chǎn)生5V電壓電路。

圖5c是芯片供電電路。

圖6是供電部分局部單周期連續(xù)采樣圖。

圖7是供電部分的Boost電路圖。

圖8是供電部分MPPT逼近過程圖。

圖9是輪椅操作控制部分整體框圖。

圖10是操作控制部分具體流程圖。

具體實施方式

如圖1所示，本發(fā)明提供一種太陽能智能輪椅，包括頂部薄膜太陽能電池1、轉(zhuǎn)軸2、左把手3、左支撐桿4、右支撐桿5、右把手6、頸部按摩器7、背部單晶硅太陽能電池板8、腰部按摩器9、左側(cè)薄膜太陽能電池10、右側(cè)薄膜太陽能電池11、操縱桿12、操縱桿支架13、右扶手14、左扶手15、觸控面板轉(zhuǎn)軸16、觸控面板17、儲物盒18、座椅19、超級電容20、左輪電機(jī)21、右輪電機(jī)22、踏板23、左萬向輪24、右萬向輪25、左主動輪26、右主動輪27。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)由三部分組成：移動部分、供電部分、按摩部分。

移動部分包括左把手3、右把手6、操縱桿12、操縱桿支架13、右扶手14、左扶手15、儲物盒18、座椅19、左輪電機(jī)21、右輪電機(jī)22、踏板23、左萬向輪24、右萬向輪25、左主動輪26、右主動輪27。所述左輪電機(jī)21和右輪電機(jī)22分別位于左主動輪26和右主動輪27內(nèi)側(cè)軸心上方。所述左輪由左輪電機(jī)21驅(qū)動左主動輪26轉(zhuǎn)動，由右輪電機(jī)22驅(qū)動右主動輪27轉(zhuǎn)動。左萬向輪24、右萬向輪25分別位于左主動輪26和右主動輪27前方，踏板23位于左萬向輪24、右萬向輪25內(nèi)側(cè)前方。所述操縱桿12位于操縱桿支架13上方，操縱桿13位于右扶手14的正前方，通過操縱桿12控制輪椅的前進(jìn)方向、加速度以及剎車，其向前傾斜程度大小決定輪椅的速度快慢，向前傾斜幅度越大輪椅加速度越快。當(dāng)操縱桿13向后傾斜時，可以起到剎車的作用，使輪椅的速度減慢。其中操縱桿向前傾斜程度越大，控制電機(jī)的占空比會越大(設(shè)定操縱桿向前傾斜程度的機(jī)械運動與控制電機(jī)的占空比有正比關(guān)系)，使得電機(jī)中的電流變大，則電機(jī)的轉(zhuǎn)速會相應(yīng)的增大。所述儲物盒18位于座椅19下方，可以用來存放一些物品，方便使用者外出使用。所述左把手3、右把手6分別位于座椅19背部左上角和右上角的位置。

供電部分包括頂部薄膜太陽能電池1、轉(zhuǎn)軸2、左支撐桿4、右支撐桿5、左把手3、右把手6、背部單晶硅太陽能電池板8、左側(cè)薄膜太陽能電池10、右側(cè)薄膜太陽能電池11、觸控面板轉(zhuǎn)軸16、觸控面板17、超級電容20。所述轉(zhuǎn)軸2位于座椅背部頂端，所述頂部薄膜太陽能電池1由轉(zhuǎn)軸2與座椅背部頂端銜接，左支撐桿4和右支撐桿5的底部固定在左把手3和右把手6的內(nèi)部，當(dāng)左支撐桿4和右支撐桿5收縮時可隱藏左把手3和右把手6內(nèi)部。左支撐桿4和右支撐桿5的頂部分別與頂部薄膜太陽能電池1的左上角和右上角銜接固定，所述設(shè)計的優(yōu)點在于：轉(zhuǎn)軸2的轉(zhuǎn)動帶動頂部薄膜太陽能電池1轉(zhuǎn)出，左支撐桿4和右支撐桿5伸縮速度與轉(zhuǎn)軸2的轉(zhuǎn)速相同，起到帶動與支撐頂部薄膜太陽能電池1的作用。所述觸控面板17通過觸控面板轉(zhuǎn)軸16與左扶手15銜接，并可以折疊至左扶手15內(nèi)側(cè)。觸控面板17可控制轉(zhuǎn)軸2的轉(zhuǎn)動、左支撐桿4和右支撐桿5的伸縮。轉(zhuǎn)軸2的轉(zhuǎn)動帶動薄膜太陽能電池11向前伸展同時左支撐桿4和右支撐桿5以相同的速度向前伸展對薄膜太陽能電池起支撐作用。所述頂部薄膜太陽能電池1、背部單晶硅太陽能電池板8、左側(cè)薄膜太陽能電池10、右側(cè)薄膜太陽能電池11將吸收的太陽能通過電路轉(zhuǎn)換成電能存貯在超級電容20內(nèi)。

按摩部分包括頸部按摩器7、腰部按摩器9、觸控面板17。所述頸部按摩器7和腰部按摩器9位于座椅背部，可根據(jù)使用者的需求進(jìn)行位置調(diào)節(jié)。所述觸控面板17可以控制按摩器的開關(guān)以及力度大小。

如圖2所示，太陽能智能輪椅的內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由兩部分構(gòu)成——供電部分和控制部分。

供電部分：如圖3所示，PV為太陽能陣列，所述太陽能陣列包括頂部薄膜太陽能電池1、背部單晶硅太陽能電池板8、左側(cè)薄膜太陽能電池10、右側(cè)薄膜太陽能電池11。所述供能環(huán)節(jié)包括PV太陽能陣列、Boost電路、雙向DC-DC變換器以及超級電容。所述Boost電路是由太陽能陣列PV接電容C1、電感L1、以及開關(guān)管S0構(gòu)成。所述雙向DC-DC變換器是由所述Boost電路以及電容C3、電感L2、開關(guān)管S5、S6和二極管D2、D3連接而成。所述雙向DC-DC變換器與超級電容并聯(lián)構(gòu)成儲能供能環(huán)節(jié)。所述電機(jī)型號為DG-168A，額定功率200W，工作電壓24V。電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路由開關(guān)管S1、S2、S3、S4和對應(yīng)的二極管D4、D5、D6、D7組成的全橋電路構(gòu)成。圖3電機(jī)參考極性為兩個輪的正轉(zhuǎn)方向。當(dāng)兩個電機(jī)同時正轉(zhuǎn)時，向前運動；當(dāng)兩個電機(jī)同時反轉(zhuǎn)時，向后運動；控制兩個電機(jī)轉(zhuǎn)動的速度差，實現(xiàn)轉(zhuǎn)向功能。圖4為開關(guān)管驅(qū)動電路圖，主要通過從DSP芯片接收到的PWM信號來驅(qū)動對應(yīng)的開關(guān)管進(jìn)行適當(dāng)?shù)拈_通和關(guān)斷，從而達(dá)到所需的控制目的。圖5為電壓轉(zhuǎn)換電路：圖5(1)將輸出電壓轉(zhuǎn)換成12V，給開關(guān)管等供電；圖5(2)將輸出電壓轉(zhuǎn)換為5V給相關(guān)芯片供電；圖5(3)將5V電壓轉(zhuǎn)化為3.3V給相關(guān)控制核心單元供電。

超級電容優(yōu)勢：能夠快速的充放電，且儲能量大，在不斷充放電過程中損耗極小，可以近乎無限次使用。

電源部分控制方法：

步驟一：單周期采樣。

如圖6所示，采用單周期MPPT跟蹤策略替代連續(xù)MPPT策略，在不考慮絕對的高效和精度情況下，為減少控制核心單元的負(fù)荷，采取每間隔一定的時間t_j進(jìn)行一次占空比修正，t_j為正常開關(guān)周期的整數(shù)倍，進(jìn)行最大功率的跟蹤，而在開關(guān)周期為T_s、間隔時間t_j內(nèi)，采用修正的占空比進(jìn)行Boost電路控制，達(dá)到使太陽能電池板處于相對高功率輸出狀態(tài)，增大對太陽能的利用率，與此同時相對減少了控制芯片的計算負(fù)荷。

t_j＝x·T_S (1)

其中x為設(shè)定的大于1的整數(shù)，通常設(shè)定范圍為2-4(根據(jù)實際需求設(shè)定)。

步驟二：延展單周期開關(guān)電流連續(xù)掃描采樣。

如圖6所示，在對應(yīng)的占空比修正周期內(nèi)，適當(dāng)延長開關(guān)管開關(guān)周期，以滿足足夠多的數(shù)據(jù)采樣，從而獲取足夠數(shù)據(jù)進(jìn)行局部范圍內(nèi)的最大功率點捕獲。

針對采樣周期對開關(guān)管導(dǎo)通狀態(tài)下進(jìn)行連續(xù)掃描，實行連續(xù)不間斷采樣，從中以固定單位時間間隔選取合適的采樣的點進(jìn)行計算。

在正常開關(guān)周期采用周期為T_S進(jìn)行占空比控制，到達(dá)設(shè)定間隔的局部采樣周期時，延長開關(guān)周期為T_S′，使得T_S′大于T_S(以保證能夠采樣到足夠多的點)，并在此周期內(nèi)進(jìn)行連續(xù)的掃描以連續(xù)采樣，選取采樣點電流從i₁→i_n，采樣電容電壓v_c1→v_cn。

步驟三：改進(jìn)的紋波計算占空比進(jìn)行輸出功率調(diào)整。

利用選取的采樣電流進(jìn)行太陽能電池板輸出電流計算，避免傳統(tǒng)直接采樣的低相關(guān)性和干擾，保證了電流的緊密跟蹤，同時也避免了不需要的計算濾波過程，進(jìn)一步減少了誤差的產(chǎn)生。

如圖7所示，分別采集開關(guān)管開通狀態(tài)時對應(yīng)電流i_n及對應(yīng)時刻電容C電壓v_cn。

根據(jù)節(jié)點電流有

i_0n＝i_Ln+i_Cn (2)

其中

又因為

P_n＝i_0n·v_cn (4)

所以

根據(jù)公式(5)計算每個選取的采樣點對應(yīng)的功率P_n，比較n個采樣點功率大小，選取其中數(shù)值最大點作為該周期內(nèi)選取的最大功率。

P_MAX＝[P₁，P₂，P₃…P_m,P_n] (6)

假設(shè)在此采樣周期中，經(jīng)過公式(6)計算比較得出最大功率為P_m，則該m點對應(yīng)電容電壓為選取的局部最優(yōu)電壓v_m。假定采樣周期之前經(jīng)電路在周期T_S條件下，Boost電路輸出電壓為V_out，根據(jù)Boost電路占空比D調(diào)制規(guī)則有

由此，在對開關(guān)紋波采樣的基礎(chǔ)上，利用間隔單周期延遲采樣，進(jìn)行功率的計算和比較，選取該周期時刻內(nèi)最大功率的占空比D。

情況一：當(dāng)?shù)谝淮谓?jīng)過掃描采集信號且計算得到如圖8中A所示中的D_A1，即該情況P_m為該采集周期內(nèi)最后一個點，以占空比D_A1進(jìn)行控制，太陽能輸出功率有所提高；在第二次得到對應(yīng)D_A2，再次進(jìn)行調(diào)整，使得第三次調(diào)整周期內(nèi)得到D_A3，這個過程中輸出功率逐步提升，可見每一次的最大功率位置在向左移動，知道最終該最大功率位置移動到如圖8B中占空比D_B對應(yīng)位置，后續(xù)繼續(xù)以D_B進(jìn)行開關(guān)控制，使得功率輸出維持在此位置，最大功率輸出處于單次掃描周期中間位置，即達(dá)到穩(wěn)定的最大功率追蹤。

情況二：當(dāng)?shù)谝淮谓?jīng)過掃描采集信號且計算得到如圖8中C所示的D_C1該情況P_m為該采集周期內(nèi)第一個點，以占空比D_C1進(jìn)行調(diào)整，同理情況一，經(jīng)過若干次調(diào)整，使得太陽能電池最大功率逐步移動到圖8B中D_B對應(yīng)位置，最大功率輸出處于單次掃描周期中間位置并達(dá)到穩(wěn)定。

情況三：第一次掃面經(jīng)過采集信號且計算直接得到圖3B中D_B對應(yīng)位置最大功率輸出，該情況P_m為處于該采集周期中部，可能存在偏左或偏右的誤差，但經(jīng)過若干次掃描和計算調(diào)整，均能保證最大功率輸出處于單次掃描周期中間位置，保持最大功率的穩(wěn)定追蹤。

控操作制部分：如圖9、10所示。通過太陽能智能輪椅主控制器為中間媒介，可以利用操縱桿和觸控面板來控制輪椅的運動、按摩器的開關(guān)和頂部太陽能薄膜電池板收縮。

具體的實施流程：步驟一進(jìn)行操縱桿、按摩器、頂部薄膜太陽能電池轉(zhuǎn)軸的初始化，步驟二包括電機(jī)轉(zhuǎn)速采集與檢測操作桿數(shù)據(jù)變化，其中電機(jī)轉(zhuǎn)速采集包括設(shè)定的電機(jī)轉(zhuǎn)速和判斷速度與加速度乘積的正負(fù)值，若為速度與加速度乘積為正值，則電動輪加速運動；若為負(fù)值，則電動輪減速運動，無論是電動輪加速還是減速都會有速度的偏差error，會產(chǎn)生反饋量u，PID調(diào)節(jié)器會對反饋量u進(jìn)行識別控制，更新占空比數(shù)據(jù)，再反饋到電機(jī)轉(zhuǎn)速采集，形成一個循環(huán)。若沒有檢測到操縱桿數(shù)據(jù)則進(jìn)行到步驟三。步驟三包括檢測按摩器操作，若檢測到數(shù)據(jù)則控制按摩器運動，然后控制完之后會返回步驟一形成循環(huán)；若沒有檢測到數(shù)據(jù)則進(jìn)行到步驟四。步驟四包括檢測電池板伸縮操作，若檢測到數(shù)據(jù)，則會控制電池板的展開與閉合，其中包括轉(zhuǎn)軸狀態(tài)采集，頂部薄膜太陽能電池的轉(zhuǎn)軸編碼器會檢測出實際的運動速度，與觸控面板所操作的實際數(shù)據(jù)之間產(chǎn)生偏差error，從而產(chǎn)生反饋量u，PID調(diào)節(jié)器會對反饋量進(jìn)行識別控制，并調(diào)節(jié)占空比數(shù)據(jù)，由此來操作頂部太陽能薄膜電池的展開與閉合，最后返回步驟一形成循環(huán)。若沒有檢測到數(shù)據(jù)，同樣返回到步驟一形成循環(huán)。

本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。