直流電機(jī)優(yōu)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)(一)

低速時(shí)，每個(gè)開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)脈沖仍較寬，有利于保證器件的可靠導(dǎo)通。

因此本文采用雙極性PWM控制。

2.3 直流電機(jī)控制系統(tǒng)組成

2.3.1 系統(tǒng)組成

考慮客車門現(xiàn)場的實(shí)際情況，設(shè)定了開門鍵、關(guān)門鍵，及兩個(gè)限位開關(guān)(實(shí)際由按鍵模擬)，分別代表開門及關(guān)門信號(hào)和門運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)極限位置信號(hào)。

本文設(shè)計(jì)的直流電機(jī)控制系統(tǒng)由以下幾個(gè)部分組成：DC-DC隔離變換、雙極性PWM波形成及死區(qū)發(fā)生電路、光電隔離及驅(qū)動(dòng)電路、轉(zhuǎn)速及電流檢測(cè)、按鍵及顯示部分、串口通信模塊和單片機(jī)部分。

系統(tǒng)框圖如圖2.3所示

2.3.2 系統(tǒng)原理

由圖2.3可以看出，單片機(jī)是本系統(tǒng)的控制核心，控制信號(hào)由按鍵給定，通過不同按鍵向單片機(jī)發(fā)出開門或者關(guān)門信號(hào)。單片機(jī)識(shí)別按鍵后，若為開門信號(hào)，則將PWM波輸出占空比設(shè)定為大于1/2，電機(jī)將正轉(zhuǎn);若為關(guān)門信號(hào)，則將PWM波輸出占空比設(shè)定為小于1/2，電機(jī)反轉(zhuǎn)。在執(zhí)行關(guān)門的過程中若遇到阻力，通過檢測(cè)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和電流變化，將門重新打開來實(shí)現(xiàn)防夾功能。

單片機(jī)產(chǎn)生的一路PWM信號(hào)經(jīng)邏輯處理后產(chǎn)生兩路反向的PWM信號(hào)，再經(jīng)死區(qū)發(fā)生和光耦隔離后驅(qū)動(dòng)H橋。限位開關(guān)用于檢測(cè)門的在運(yùn)動(dòng)過程中達(dá)到的兩個(gè)極限位置，當(dāng)單片機(jī)收到限位開關(guān)的信號(hào)后，關(guān)斷PWM輸出，使電機(jī)停止。通過液晶LCD1602實(shí)時(shí)顯示電機(jī)轉(zhuǎn)速和電流，同時(shí)將這些數(shù)據(jù)通過RS-232串行通訊接口發(fā)送到上位機(jī)，上位機(jī)上顯示電機(jī)的電流和轉(zhuǎn)速曲線，從而便于分析電機(jī)的啟動(dòng)和動(dòng)、靜態(tài)特性。