1.一種自動控制游泳者位置的控制系統(tǒng),其特征在于:包括
一游泳池,其供游泳者使用;
一位置感應(yīng)裝置,其實時采集游泳者在游泳池中的位置信息;
一信號處理裝置,其接收所述位置感應(yīng)裝置發(fā)送的游泳者位置信息,計算出游泳者單位時間內(nèi)的位移信息并形成配置參數(shù);
一電動給水裝置,其根據(jù)所述配置參數(shù)向游泳池注入流速流量受控可變的注水水流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述自動控制游泳者位置的控制系統(tǒng),其特征在于:所述電動給水裝置的注水水流方向與游泳者在游泳池游泳的方向保持逆向。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述自動控制游泳者位置的控制系統(tǒng),其特征在于:所述位置感應(yīng)裝置由多個主動發(fā)光器件和多個被動感光器件構(gòu)成,主動發(fā)光器件和被動感光器件數(shù)量相同;多個主動發(fā)光器件和多個被動感光器件分別設(shè)置在游泳池兩側(cè)感應(yīng)游泳者的位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述自動控制游泳者位置的控制系統(tǒng),其特征在于:考慮到光波長在水中傳播衰減的參數(shù)不同,優(yōu)選藍、綠主動發(fā)光器件與被動感光器件。
5.一種自動控制游泳者位置的控制方法,包括以下步驟:
步驟1、信號處理裝置預(yù)先設(shè)置游泳者在泳池中應(yīng)當處于的位置信息;
步驟2、游泳者在泳池游泳前進的方向與注水水流方向相反;
步驟3、位置感應(yīng)裝置實時感應(yīng)游泳者在游泳池中的位置;
步驟4、信號處理裝置根據(jù)預(yù)先設(shè)置游泳者在泳池中應(yīng)當處于的位置信息和位置感應(yīng)裝置實時感應(yīng)游泳者的位置信息計算出游泳者的位移信息;
步驟5、根據(jù)游泳者的位移信息,通過計算形成電動給水裝置的輸出功率配置參數(shù);
步驟6、電動給水裝置的輸出功率變化,形成注水口注水流速的調(diào)整;
步驟7、注水水流帶動游泳者回到預(yù)先設(shè)置游泳者在泳池中應(yīng)當處于的位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述自動控制游泳者位置的控制方法,其特征在于:上述步驟2-7形成閉環(huán)負反饋循環(huán),實現(xiàn)自動控制游泳者位置,并且確保游泳者在游泳池中始終只需朝著一個方向游動即可。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述自動控制游泳者位置的控制方法,其特征在于:所述步驟5中輸出功率配置參數(shù)來源于游泳者的位移量與電動給水裝置的輸出功率和注水流速存在同極性變換關(guān)系,即:游泳者的位移量變大,電動給水裝置的輸出功率增大,注水流速增高;游泳者的位移量變小,電動給水裝置的輸出功率減小,注水流速降低。