在科学技术迅速发展、人民生活水平日益提高的今天,电梯在日常生活中已占有越来越重要的地位,对电梯也提出了更高的要求。作为电梯系统的关键部件,电梯门机控制系统的重要性不言而喻。由于现行门机控制系统存在着或这或那的问题,所以设计一种控制方法较为简单、调速性能好、重量转矩比大、实时处理能力强的门机调速系统有着重要的现实意义,这也正是本课题设计的任务。
和其它电动机相比,无刷直流电动机(BLDCM)既具有交流电动机的结构简单、运行可靠、维护方便等一系列优点,又具有直流电动机的运行效率高、无励磁损耗以及调速性能好等诸多特点,其控制简单且没有普通直流电动机的换向器,所以本设计选用该型电机作为系统的执行机构。
本文首先从BLDCM的结构出发,介绍了其工作原理,并从理论上给出了BLDCM在电流换相过程中转矩脉动存在的必然性。然后又以控制系统整体的角度,介绍了BLDCM的DSP控制策略,为门控系统的软硬件设计做准备。紧接着利用MATLAB/Simulink对BLDCM的运行特性和系统整体性能进行了仿真研究。在硬件设计上主要是对主控制电路、人机交互电路、驱动电路和外部接口电路设计进行详细说明。在软件设计上以模块化的思路具体介绍了门宽自学习、人机交互、参数存取、电机控制和故障处理等各个模块的任务及设计流程。此外,为增强系统的可靠性,在硬件和软件设计上分别给出了抗干扰措施。最后为实验结果与总结。
采用TI公司的数字信号处理器(Digital Signal Processor)TMS320LF2407芯片作为系统的处理器。它将高性能的DSP内核和丰富的微控制器外设功能集于一身,为控制系统应用提供了一个理想的解决方案,简化了系统的设计。同时,提高了控制器的实时处理能力和调速性能,增强了系统的可靠性和集成度,功能更为完善。
经过实验证明,该控制系统性能可靠,系统稳定,基本达到系统设计要求。
