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| 自動門主控器 自動門采用美國微芯公司16位單片機(jī)dsPIC30F3010做主控芯片.以及PWM脈寬調(diào)制,、PID自動反饋調(diào)節(jié)等多種現(xiàn)代高新技術(shù),驅(qū)動無刷電機(jī)拖動自動門運(yùn)行,。具有自識別、自恢復(fù),、自保護(hù)等多項智能化功能,。 1 自動門控制器工作原理 自動門的工作原理為門板由支架支撐在導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌連接到驅(qū)動裝置,，驅(qū)動裝置通過導(dǎo)軌帶動門板滑動,。每個門都有鎖閉機(jī)構(gòu)，在門關(guān)閉到位時,，鎖閉機(jī)構(gòu)實現(xiàn)機(jī)械鎖閉,。車門具有零速保護(hù)和安全連鎖電路，開關(guān)門有報警裝置,。電動門的驅(qū)動裝置是一組電機(jī)組件,，每節(jié)車有一個主控制器來控制本節(jié)車的車門。主控制器是自動門的指揮中心,，通過內(nèi)部指令程序,，發(fā)出相應(yīng)指令，指揮電機(jī)或電鎖類系統(tǒng)工作,；同時人們也可通過主控器調(diào)節(jié)門扇開啟速度,、開啟幅度等參數(shù)．外部信號由感應(yīng)探測器完成，當(dāng)有移動的物體進(jìn)入他的工作范圍時,，他就給主控制器一個脈沖信號,；電機(jī)提供開門與關(guān)門的主動力,，工業(yè)自動門門扇加速與減速運(yùn)行。自動門門扇完成一次開門與關(guān)門,，其工作流程如下：感應(yīng)探測器將探測信號傳至主控器,，主控器判斷后控制電機(jī)運(yùn)行，同時監(jiān)控電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)及電流,，以便控制電機(jī)在一定時候加力和進(jìn)入慢行運(yùn)行及反轉(zhuǎn)。電機(jī)得到一定運(yùn)行電流后做正向運(yùn)行,，將動力經(jīng)傳動機(jī)構(gòu)使自動門扇開啟,；自動伸縮門扇開啟后由控制器作出判斷，控制馬達(dá)作反向運(yùn)動,，關(guān)閉自動門扇,。 2 控制系統(tǒng)的主控器及執(zhí)行器 力普泰自動門測控系統(tǒng)的主控制器采用美國微芯公司16位單片機(jī)dsPIC30F3010做主控芯片.以及PWM脈寬調(diào)制、PID自動反饋調(diào)節(jié)等多種現(xiàn)代高新技術(shù),驅(qū)動無刷電機(jī)拖動自動門運(yùn)行,。具有自識別,、自恢復(fù)、自保護(hù)等多項智能化功能,。不但運(yùn)行速度高,，處理功能強(qiáng)大，并且具有豐富的片內(nèi)外圍設(shè)備,，便于接口和模塊化設(shè)計,，特別適合于有大批量數(shù)據(jù)處理的測控，利用DSP技術(shù)建立有效的信號處理模型以抑制干擾噪聲,，達(dá)到信噪比最大,，對本系統(tǒng)的直流無刷電機(jī)的測控完全能夠保證其實時性。 3 控制系統(tǒng)中的傳感器 對于自動門控制系統(tǒng),，就是傳感器在接收到外界有人存在時,，進(jìn)行開門動作，之后再關(guān)門,，控制器不但要單獨(dú)控制車門,，而且還要進(jìn)行整車通信及其他聯(lián)系，因此能否有效開門及及時關(guān)門,，保持車內(nèi)有效環(huán)境都取決于控制器的設(shè)計,。紅外熱釋電傳感器是以檢測人體所發(fā)出的8～13 μm的紅外線來控制的，由微波器件發(fā)出,，經(jīng)人體反射,，再由器件檢出并放大，之后控制后續(xù)電路,，他的特點(diǎn)是不管人員是否移動,，只要處于感應(yīng)器的掃描范圍內(nèi),，他都會反應(yīng)，無法進(jìn)行關(guān)門,，這對保證車箱內(nèi)環(huán)境較小變化不利,，因此不適合軌道車輛聯(lián)接的內(nèi)端門，因此在這里我們選用微波感應(yīng)器,，又稱微波雷達(dá),，他對物體的移動進(jìn)行反應(yīng)，他的反應(yīng)速度比紅外感應(yīng)器快,，很適合于在軌道客車車門使用,，他的特點(diǎn)是一旦在門附近的人員不想出門而靜止不動，雷達(dá)便不再反應(yīng),，自動門就會關(guān)閉,，由于本設(shè)計系統(tǒng)有防夾功能，可以解決有可能出現(xiàn)的夾人現(xiàn)象,。 4 控制系統(tǒng)的控制方法與程序設(shè)計 4.1 采用的控制方法 控制方法采用直接數(shù)字控制方法,，是一種較好的在線實時控制，一般對輸出控制量y(t)和輸入位置量x(t)的PID控制算法為： 其中Kp為比例境益,，Ti為積分時間常數(shù),，Td為微分時間常數(shù)。為減少計算量,，改為用和式及差分計算,，因此當(dāng)采樣周期為T時有： 在自動卷簾門開關(guān)閉過程中設(shè)一開關(guān)量信號做一位置信號ε，當(dāng)計算的輸入量位置量x(t)在此位置信號外時,，即x(t)>ε時,，輸出控制量y(t)有較快響應(yīng)速度，自動門開閉反應(yīng)快速,；反之則較慢但有一定精度并實現(xiàn)一些所預(yù)設(shè)功能如防夾實現(xiàn)等,。其計算公式為： 式中當(dāng)x(t)>ε時，K1=1,；當(dāng)x(t)≤ε時,，K1=0。這樣當(dāng)自動門開啟及關(guān)閉初始時可取消積分作用,，積分的累積效應(yīng)控制在很小范圍,，而且避免了系統(tǒng)振蕩并使精度仍得以保證。 對于一個完美的測控系統(tǒng)來說,，必須能夠精確地復(fù)制被測信號的波形,，分析計算后，給出準(zhǔn)確的輸出控制信號,，且在時間上沒有任何的延時,。在實際的系統(tǒng)中,，t時刻的輸入x(t)與輸出y(t)之間的關(guān)系為：y(t)=Kx(t-t0)，式中K,，t0都是常量,，在本閉環(huán)測控系統(tǒng)中，系統(tǒng)的輸出對輸入的滯后會破壞其穩(wěn)定性,，因此最大限度保證系統(tǒng)精確或不失真的條件就是t0=0,，但實際反饋控制中t0不可能為0，也就不可避免地出現(xiàn)測量及控制的死區(qū)時間,。所謂死區(qū)時間可以定義為從“測量傳感器檢測到變量開始改變的瞬時”到“控制器對生產(chǎn)過程開始施加正確有效干預(yù)的瞬時”之間的延遲時間,。在試驗過程中，將傳感器安裝至自動門中部位置,，調(diào)整達(dá)到了探測信號的最短距離，減少了傳輸延時,，在安裝上消除一部分死區(qū)時間,；另外調(diào)整控制器的偏差容錯度，即減弱控制器的整定參數(shù),，以此來減緩系統(tǒng)的響應(yīng)速度,，在不可能消除的情況下，減少死區(qū)時間,。消除誤差的工作中,，在保證可靠適用，避免帶來成本提高,，在充分試驗后選擇前面提到型號保證了上下元器件的可靠使用,。采用電磁兼容性(EMC)設(shè)計電器系統(tǒng)，克服信號干擾問題,。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
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