CN102616638A - 一种数字式直流门机控制系统 - Google Patents

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何伦
周文忠
何国方
何玉良
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Abstract

本发明公开了一种数字式直流门机控制系统，包括电源、输入/输出单元、光隔、微处理器、电机驱动器、直流电机、电流采样单元以及A/D输入端，所述微处理器包括PID控制部分、PWM波产生部分、电流值以及分析处理部分，微处理器通过软件设计PID控制部分和PWM波产生部分，并根据输入信号和设定值，通过PID控制部分来调节PWM参数。本发明的优点是，这种数字式直流门机控制系统，由于其中PID控制部分和PWM波产生部分都采用软件方式生成，因此电路简单、成本低，并且可靠性相应提高、PID控制参数调节容易、系统适应性较高。

Description

一种数字式直流门机控制系统
技术领域
本发明涉及电梯控制领域，具体地说，涉及一种数字式直流门机控制系统。
背景技术
随着三相交流变频变压调速控制系统的推出，电梯轿厢自动门也开始采用三相交流旋转式电动机驱动，但因必须配备低频输出特性很好的、复杂的变频调速装置，使得这一系统的技术较为复杂，成本亦较高，并且三相交流旋转式电动机能耗大；因此，电梯轿厢自动门采用较多的还是直流电动机驱动。
直流门机一般采用模拟式驱动方式，如附图1所示，即直流电机的驱动信号—PWM波产生部分42和调节PWM波参数的PID控制部分41都是采用硬件电路构成，因此模拟式直流门机驱动方式使得控制电路复杂；成本高、可靠性相应下降；PID参数调节困难；控制电路适应性不高等。因此，需要设计适用性好、运行可靠性高、容易调节PID参数的直流电机控制系统。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种适用性好、运行可靠且容易调节PID参数的数字式直流门机控制系统。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：这种数字式直流门机控制系统，包括电源、输入/输出单元、光隔、微处理器、电机驱动器、直流电机、电流采样单元以及A/D输入端，所述微处理器包括PID控制部分、PWM波产生部分、电流值以及分析处理部分，微处理器通过软件设计PID控制部分和PWM波产生部分，并根据输入信号和设定值，通过PID控制部分来调节PWM参数，同时把从设置在微处理器上的A/D输入口接收的电流值反馈给PID控制部分，并把电流值经分析处理部分后，用来动态调节PID控制部分的PID参数。
与现有技术相比，本发明的有益之处是：这种数字式直流门机控制系统，由于其中PID控制部分和PWM波产生部分都采用软件方式生成，因此电路简单、成本低，并且可靠性相应提高、PID控制参数调节容易、系统适应性较高。
附图说明：
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1是现有模拟式直流门机控制结构示意图；
图2是本发明数字式直流门机控制系统结构示意图。
图中：1、电源； 2、输入/输出单元； 3、光隔； 4、微处理器； 41、PID控制部分； 42、PWM波产生部分； 43、电流值； 44、分析处理部分； 5、电机驱动器； 6、直流电机； 7、电流采样单元； 8、A/D输入口； 9、D/A转换器。
具体实施方式：
下面结合附图及具体实施方式对本发明进行详细描述：
图1所示现有模拟式直流门机控制结构示意图，包括电源1、输入/输出单元2、光隔3、微处理器4、PID控制部分41、PWM波产生部分42、电机驱动器5、直流电机6以及电流采样单元7以及D/A转换器9，其中PWM波产生部分42和调节PWM波参数的PID控制部分41都是采用硬件电路构成，因此控制电路复杂、成本高、可靠性相应下降，PID参数调节困难，控制系统适应性不高。
图2所示一种数字式直流门机控制系统，由电源1、输入/输出单元2、光隔3、微处理器4、电机驱动器5、直流电机6、电流采样单元7和A/D输入口8组成，电源1供给整个控制系统的能量；输入/输出单元2把外部输入信息通过光隔3传递给微理器4，同时微理器4处理后，将需要输出的信息又通过光隔3传递给输入/输出单元2；微处理器4输出的PWM信号通过电机驱动器5控制直流电机6的运转；电流采样单元7把从直流电机6检测得到的电流值43传递给微处理器4的A/D输入口8（模数转换输入口）；微处理器4通过软件设计PID控制部分41和PWM波产生部分42，并根据输入信号和设定值，通过PID控制部分41来调节PWM参数，同时把从A/D输入口8（模数转换输入口）接收的电流值43反馈给PID控制部分41，并把电流值43经分析处理部分44后，用来动态调节PID控制部分41的PID参数。其中分析处理部分44的工作步骤，具体而言，是微处理器4根据电梯门开门时电机电流值的大小和变化来动态检测门机运行过程中的阻力、运行曲线形态等参数，从而获得门机的动态特性；然后在门机关门时，根据检测的电流值43与获得的门机动态特性相比较来动态调节PID控制参数，从而实现更好地关门运动，并使得门机在不同的楼层具有相同的运行效果和开关门控制曲线。
这种数字式直流门机控制系统与模拟式直流门机控制系统相比较，由于其中PID控制部分41和PWM波的产生都采用软件方式生成,因此电路简单、成本低，但可靠性相应提高，PID控制参数调节容易，系统适应性较高，是一种适用性好、效率高、重量轻、体积小、运行平稳的直流门机控制系统。
需要强调的是：以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (1)

1. 一种数字式直流门机控制系统，包括电源（1）、输入/输出单元（2）、光隔（3）、微处理器（4）、电机驱动器（5）、直流电机（6）以及电流采样单元（7），其特征在于：所述微处理器（4）具有PID控制部分（41）、PWM波产生部分（42）、电流值（43）以及分析处理部分（44），微处理器（4）通过软件设计PID控制部分（41）和PWM波产生部分（42），并根据输入信号和设定值，通过PID控制部分（41）来调节PWM参数，同时把从设置在微处理器（4）上的A/D输入口（8）接收的电流值（43）反馈给PID控制部分（41），并把电流值（43）经分析处理部分（44）后，用来动态调节PID控制部分（41）的PID参数。
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王谦: "电梯门机控制系统的研究", 《西北工业大学硕士学位论文》 *

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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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