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一种新型的基于永磁同步电机的门机控制系统

更新时间：2020-03-14 18:29:01 大小：4M 上传用户：zhiyao6查看TA发布的资源 标签：永磁同步电机 下载积分：3分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

随着经济的快速增长、城市化过程的快速推进以及房地产业的快速崛起，电梯已成为高层建筑不可或缺的运输工具之一。在整个电梯系统中，门机控制系统是其最核心的组成部分。当前在国内，电梯的门机主要通过直线电机或者感应电机等来进行控制，而这些电机在进行电梯控制时存在很多弊端，而使用永磁同步电机来进行电梯控制则会使其性能有很大的改观。本文在永磁同步电机的控制系统中，采用旋转变压器作为其位置检测元件；在对旋转变压器进行解码的时候，本文采用的是一种新型的基于FPGA的硬件解码方式，使得其解码速度相比于传统的利用解码芯片有了很大的提升。

  本文首先对该课题的研究背景作了简要介绍，并对电梯门机控制系统的组成以及国内外的研究现状作了必要分析。然后本文分析了永磁同步电机的基本物理结构与控制方案，详细介绍了空间矢量PWM的基本原理。然后在SIMIULINK仿真环境下，通过对永磁同步电机的SVPWM控制策略进行建模和仿真，以验证该控制方案的可行性。

  本文接着对电梯门机控制系统的硬件进行了详细地设计，其中包括整流电路和逆变电路的设计，SVPWM波形生成电路以及驱动放大电路，过流检测和过压检测电路的设计等。该系统以Mega128单片机为主控制器，以FPGA为协处理器，并设计了按键电路、通信电路和看门狗电路等部分。

  本文继续分析了基于FPGA的旋转变压器解码原理，详细介绍了CORDIC算法的基本原理，并对其进行扩展，使其满足旋转变压器360度范围内的解码。本文还给出了旋转变压器外围解码电路详细的硬件设计方案，包括电源电路的设计、励磁电路的设计、ADC转换电路的设计以及和单片机通信电路的设计。

  本文然后详细给出了电梯门机控制系统的软件流程图，包括整个系统的初始化、利用单片机产生SVPWM波形的流程图、基于FPGA的旋转变压器解码流程图、电梯门机运行路线的流程图和自适应系统流程图等等。

  最后，本文对所设计的电梯门机控制系统进行相关测试，以验证硬件电路设计和软件程序的正确性。实验结果表明该门机控制系统设计方案正确，门机运行满足要求。

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