基于STM32地铁门控制系统的设计与研究

来源 :南京工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cjz1107
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着我国经济的快速发展,城镇化进程也逐渐加快,然而城市交通拥堵问题却日益严重。近年来,城市轨道交通在缓解城市公共交通压力方面发挥了重要作用,同时城市轨道交通装备制造业也面临着一个全新的挑战。地铁门是城市轨道客车重要的组成部分,研发新一代地铁门控制系统,对降低地铁门控系统的实际运行故障率具有重要意义。本论文以地铁门控制器为研究对象,对地铁门控制系统和永磁无刷直流电机转矩波动控制技术,进行了深入分析和研究。  论文首先深入分析了地铁门控制系统和永磁无刷直流电机的工作原理,给出了永磁无刷直流电机数学模型及地铁门控制系统总体控制模型。比较了目前几种常用的永磁无刷直流电机换相转矩脉动控制算法的优缺点,分析了传统控制算法在实际应用方面存在的不足。并且提出一种基于有限控制状态模型预测控制(FCS-MPC)的永磁无刷直流电机脉动抑制优化控制算法。并对此控制策略进行了深入研究,分别给出了永磁无刷直流电机在高速和低速时换相转矩脉动解决方法,推出了高速和低速时非换相电流预测模型,给出了基于FCS-MPC控制策略实现的流程图,最后在Simulink中,搭建了基于FCS-MPC控制策略的BLDCM控制模型,验证了该算法的优越性与可行性。  其次,对地铁门控制器DC/DC变换器进行了深入的研究,设计了250W反激式拓扑结构的DC/DC变换器。在STM32中实现了基于FCS-MPC控制策略的BLDCM控制算法程序设计。设计了基于余弦函数曲线法地铁门速曲线的控制算法。此外还对地铁门控制器的关键控制技术,如PWM-ON、离散型PI算法设计、门宽参数自学习、防挤压探测等给出了数字化的实现方法。  最后,在理论研究的基础上,研制出了一台基于STM32103VET6的地铁门控制器样机。给出了主电路重要参数的选取与软件设计。通过实验给出了样机实际测试数据波形:PWM-ON调制方式电机驱动实验,高速与低速时基于FCS-MPC控制的永磁无刷直流电机相电流与母线电流波形对比实验,DC/DC变换器Buck电路波形实验,不同功率下DC/DC变换器电压输出实验等。
其他文献
学位
该文在神经网络辨识,自适应控制的稳定性方面做了不少有意义的工作,通过理论分析和仿真实验,对神经网络辨识和控制做了比较全面的研究.
稀土有“工业维生素”的美称,是重要的战略资源。全世界的稀土储量分布非常不均匀,其产品和生产量受到广泛关注。稀土生产流程调度问题的数学模型为混合整数非线性(Mixed Int
该文首先简要介绍了国内外水文过程随机模拟和水文模糊集的研究和发展概况,以及洪水过程随机模拟的基本理论与方法.然后在深入分析现行洪水过程随机模拟模型的基础上,提出了
对制造战略中的组织和人的因素的研究,是当前制造战略研究中的国际性前沿课题,具有重要的理论和实际应用价值.该文深入系统地对制造战略中的组织和人的因素进行了研究,主要内
在汽车自动化研究领域中,自适应协调巡航控制(CACC)已经得到了广泛的研究。自适应协调巡航控制可以追溯到几十年前,这一新的研究领域已经变得非常流行,随着全球车辆运输系统增多
学位
中央空调系统能耗在建筑物能耗中占有相当大的比重,而大部分中央空调在实际运行中的效率都不高,造成了大量能源的浪费。所以研究中央空调系统的优化控制问题,使其在实际运行中能
随着社会的发展,人们对电力的需求也越来越大,由于风能具有可再生性和无污染性的特点,因此利用风能来进行发电可以非常好的满足社会发展的需求。伴随着现代风力机大型化发展的趋
救援机器人是一类能在灾害等环境中独立或者协助人类完成检测、抢险救灾的智能机器人。救援机器人的研发已经成为了机器人研究领域的热点之一。仿人型救援机器人整体仿照了人