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| 自動(dòng)門主控器 自動(dòng)門采用美國(guó)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(dòng)反饋調(diào)節(jié)等多種現(xiàn)代高新技術(shù),驅(qū)動(dòng)無(wú)刷電機(jī)拖動(dòng)自動(dòng)門運(yùn)行,。具有自識(shí)別,、自恢復(fù),、自保護(hù)等多項(xiàng)智能化功能。 1 自動(dòng)門控制器工作原理 自動(dòng)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(dòng)裝置,，驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)導(dǎo)軌帶動(dòng)門板滑動(dòng)。每個(gè)門都有鎖閉機(jī)構(gòu),，在門關(guān)閉到位時(shí),，鎖閉機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)機(jī)械鎖閉。車門具有零速保護(hù)和安全連鎖電路,，開(kāi)關(guān)門有報(bào)警裝置,。電動(dòng)門的驅(qū)動(dòng)裝置是一組電機(jī)組件，每節(jié)車有一個(gè)主控制器來(lái)控制本節(jié)車的車門,。主控制器是自動(dòng)門的指揮中心,，通過(guò)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(shí)人們也可通過(guò)主控器調(diào)節(jié)門扇開(kāi)啟速度、開(kāi)啟幅度等參數(shù)．外部信號(hào)由感應(yīng)探測(cè)器完成,，當(dāng)有移動(dòng)的物體進(jìn)入他的工作范圍時(shí),，他就給主控制器一個(gè)脈沖信號(hào)；電機(jī)提供開(kāi)門與關(guān)門的主動(dòng)力,，工業(yè)自動(dòng)門門扇加速與減速運(yùn)行,。自動(dòng)門門扇完成一次開(kāi)門與關(guān)門，其工作流程如下：感應(yīng)探測(cè)器將探測(cè)信號(hào)傳至主控器,，主控器判斷后控制電機(jī)運(yùn)行,，同時(shí)監(jiān)控電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)及電流，以便控制電機(jī)在一定時(shí)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(dòng)力經(jīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使自動(dòng)門扇開(kāi)啟；自動(dòng)伸縮門扇開(kāi)啟后由控制器作出判斷,，控制馬達(dá)作反向運(yùn)動(dòng),，關(guān)閉自動(dòng)門扇。 2 控制系統(tǒng)的主控器及執(zhí)行器 力普泰自動(dòng)門測(cè)控系統(tǒng)的主控制器采用美國(guó)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(dòng)反饋調(diào)節(jié)等多種現(xiàn)代高新技術(shù),驅(qū)動(dòng)無(wú)刷電機(jī)拖動(dòng)自動(dòng)門運(yùn)行,。具有自識(shí)別、自恢復(fù),、自保護(hù)等多項(xiàng)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(jì),，特別適合于有大批量數(shù)據(jù)處理的測(cè)控，利用DSP技術(shù)建立有效的信號(hào)處理模型以抑制干擾噪聲,，達(dá)到信噪比最大,，對(duì)本系統(tǒng)的直流無(wú)刷電機(jī)的測(cè)控完全能夠保證其實(shí)時(shí)性。 3 控制系統(tǒng)中的傳感器 對(duì)于自動(dòng)門控制系統(tǒng),，就是傳感器在接收到外界有人存在時(shí),，進(jìn)行開(kāi)門動(dòng)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(kāi)門及及時(shí)關(guān)門,，保持車內(nèi)有效環(huán)境都取決于控制器的設(shè)計(jì),。紅外熱釋電傳感器是以檢測(cè)人體所發(fā)出的8～13 μm的紅外線來(lái)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(dòng),，只要處于感應(yīng)器的掃描范圍內(nèi)，他都會(huì)反應(yīng),，無(wú)法進(jìn)行關(guān)門,，這對(duì)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(duì)物體的移動(dòng)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(dòng),，雷達(dá)便不再反應(yīng),，自動(dòng)門就會(huì)關(guān)閉，由于本設(shè)計(jì)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(jì) 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(shí)時(shí)控制,，一般對(duì)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(shí)間常數(shù)，Td為微分時(shí)間常數(shù),。為減少計(jì)算量,，改為用和式及差分計(jì)算，因此當(dāng)采樣周期為T時(shí)有： 在自動(dòng)卷簾門開(kāi)關(guān)閉過(guò)程中設(shè)一開(kāi)關(guān)量信號(hào)做一位置信號(hào)ε,，當(dāng)計(jì)算的輸入量位置量x(t)在此位置信號(hào)外時(shí),，即x(t)>ε時(shí)，輸出控制量y(t)有較快響應(yīng)速度,，自動(dòng)門開(kāi)閉反應(yīng)快速,；反之則較慢但有一定精度并實(shí)現(xiàn)一些所預(yù)設(shè)功能如防夾實(shí)現(xiàn)等。其計(jì)算公式為： 式中當(dāng)x(t)>ε時(shí),，K1=1,；當(dāng)x(t)≤ε時(shí)，K1=0,。這樣當(dāng)自動(dòng)門開(kāi)啟及關(guān)閉初始時(shí)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(duì)于一個(gè)完美的測(cè)控系統(tǒng)來(lái)說(shuō),，必須能夠精確地復(fù)制被測(cè)信號(hào)的波形，分析計(jì)算后,，給出準(zhǔn)確的輸出控制信號(hào),，且在時(shí)間上沒(méi)有任何的延時(shí)。在實(shí)際的系統(tǒng)中,，t時(shí)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(cè)控系統(tǒng)中,，系統(tǒng)的輸出對(duì)輸入的滯后會(huì)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(shí)際反饋控制中t0不可能為0,，也就不可避免地出現(xiàn)測(cè)量及控制的死區(qū)時(shí)間。所謂死區(qū)時(shí)間可以定義為從“測(cè)量傳感器檢測(cè)到變量開(kāi)始改變的瞬時(shí)”到“控制器對(duì)生產(chǎn)過(guò)程開(kāi)始施加正確有效干預(yù)的瞬時(shí)”之間的延遲時(shí)間,。在試驗(yàn)過(guò)程中,，將傳感器安裝至自動(dòng)門中部位置，調(diào)整達(dá)到了探測(cè)信號(hào)的最短距離,，減少了傳輸延時(shí),，在安裝上消除一部分死區(qū)時(shí)間；另外調(diào)整控制器的偏差容錯(cuò)度，即減弱控制器的整定參數(shù),，以此來(lái)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(shí)間,。消除誤差的工作中,，在保證可靠適用，避免帶來(lái)成本提高,，在充分試驗(yàn)后選擇前面提到型號(hào)保證了上下元器件的可靠使用,。采用電磁兼容性(EMC)設(shè)計(jì)電器系統(tǒng)，克服信號(hào)干擾問(wèn)題,。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
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