专利名称：基于嵌入式技术的自动扶梯节能控制系统的制作方法
基于嵌入式技术的自动扶梯节能控制系统技术领域
本发明属于自动扶梯控制，特别涉及一种基于嵌入式技术的自动扶梯节能控制系 统。
背景技术：
自动扶梯控制传统直接转矩控制(DTC)采用滞环的方式比较磁链和转矩同给定 值之间的偏差，并依据比较的结果，通过查表选择逆变器生成的基本空间电压矢量，虽然其 转矩的动态响应快，但存在转矩、磁链和电流脉动大，逆变器开关频率不恒定等缺点。为此， 各国学者探索新的方法来改善传统DTC存在的转矩脉动等问题。发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于嵌入式技术的自动扶梯节能控制系 统。
本发明的技术方案是
一种基于嵌入式技术的自动扶梯节能控制系统，其特征在于
1)其基于嵌入式技术的自动扶梯节能控制整流装置电路
其供电主回路为三相电源的各相(Ua、Ub、Uc)分别依次经过电感(La、Lb、Lc) 和电阻(Ra、Rb, Re)后连接两组星形连接的脉冲宽度调制控制器(PWM1H、PWM2H、PWM3H ； PWM1L、PWM2L、PWM3L)每组脉冲宽度调制控制器的中心点分别为正电极和负电极的输出端， 正电极输出端和负电极输出端之间跨接电容(Co)；
其控制电路为分别从三相电源的各相(Ua、Ub、Uc)采样取出三相电源的各相电 压(Ua.Ub.Uc)信号和电流(ia、ib、ic)信号，各相电压(Ua.Ub.Uc)信号和电流(ia、ib、 ic)信号经整形与隔离电路连接微处理器；分别从正电极输出端和负电极输出端之间采样 出输出电压(Udc)，输出电压(Udc)经采样隔离电路连接微处理器；微处理器的三相脉冲 宽度调制PWM输出经驱动器与隔离器分别连接每个脉冲宽度调制控制器(PWM1H、PWM2H、 P丽3H ；PWM1L、PWM2L、P丽3L)；微处理器连接故障保护电路、键盘及显示电路和通信接口电 路。
2)采用基于嵌入式技术的自动扶梯逆变装置的控制方式利用模糊直接转矩控 制，由电压型PWM整流装置连接的三相电机，三相电流值经传感器直接采集而来，三相电压 值由采集的直流母线电压和开关状态，经查表计算得到，再分别经坐标变换得到两相电压 和两相电流值，然后采用U-I模型观测出定子磁链，进一步得到电磁转矩值；其模糊直接转 矩控制的交流永磁同步电机调速系统的原理结构即是基于DSMV技术的交流永磁同步电 机模糊直接转矩控制结构
三相电流值经传感器直接采集而来，三相电压值由采集的直流母线电压和开关状 态，经查表计算得到，再分别经坐标变换得到两相电压和两相电流值，然后采用U-I模型观 测出定子磁链，进一步得到电磁转矩值；计算公式如下10
定子磁链观测公式为
Φ,3 = / (Uqs-R1Iqs)Clt (32)
Φ 3 = / (Uds-R1Ijdt (33)
电磁转矩的观测公式为
Te = p(iq^ds-id^qs) (34)
式中Φ 分别为d、q坐标系中定子磁链的分量；
uds, Uqs分别为d、q坐标系中定子电压分量；
ids、iqs分别为d、q坐标系中定子电流分量；
Te为电磁转矩；
R1为定子电阻；
ρ为电机极对数；
得到定子磁链观测值和电磁转矩的观测值后，分别用他们的参考值减去这两个观 测值得到两个误差值&ε，Evs，然后再用d、q坐标系中的磁链分量得到磁通的空间位置角 θ，这三个量作为下一步模糊控制器的输入量，经模糊控制器输出逆变器的开关状态，最终 来控制电机，从而构成闭环控制；
1)电压空间矢量调制技术原理
三相电压型逆变器各对桥臂的状态可用1或0表示1表示上桥臂导通，下桥臂关断；0表示下桥臂导通，上桥臂关断；则三相逆变器的开关模式共有八种，即000，100，110，
权利要求
1. 一种基于嵌入式技术的自动扶梯节能控制系统，其特征在于1)其基于嵌入式技术的自动扶梯节能控制整流装置电路其供电主回路为三相电源的各相(Ua、Ub、Uc)分别依次经过电感(La、Lb、Lc)和电 阻(Ra、Rb、Rc)后连接两组星形连接的脉冲宽度调制控制器(PWM1H、PWM2H、PWM3H ；PWM1L、 PWM2L.PWM3L)每组脉冲宽度调制控制器的中心点分别为正电极和负电极的输出端，正电极 输出端和负电极输出端之间跨接电容0 )；其控制电路为分别从三相电源的各相(Ua、Ub、Uc)采样取出三相电源的各相电压 (Ua、Ub、Uc)信号和电流(ia、ib、ic)信号，各相电压(Ua、Ub、Uc)信号和电流(ia、ib、ic) 信号经整形与隔离电路连接微处理器；分别从正电极输出端和负电极输出端之间采样出输 出电压(Udc)，输出电压(Udc)经采样隔离电路连接微处理器；微处理器的三相脉冲宽度调 制PWM输出经驱动器与隔离器分别连接每个脉冲宽度调制控制器(PWM1H、PWM2H、PWM3H ； PWM1L、PWM2L、PWM3L)；微处理器连接故障保护电路、键盘及显示电路和通信接口电路。2)采用基于嵌入式技术的自动扶梯逆变装置的控制方式利用模糊直接转矩控制，由 电压型PWM整流装置连接的三相电机，三相电流值经传感器直接采集而来，三相电压值由 采集的直流母线电压和开关状态，经查表计算得到，再分别经坐标变换得到两相电压和两 相电流值，然后采用U-I模型观测出定子磁链，进一步得到电磁转矩值；其模糊直接转矩控 制的交流永磁同步电机调速系统的原理结构即是基于DSMV技术的交流永磁同步电机模 糊直接转矩控制结构三相电流值经传感器直接采集而来，三相电压值由采集的直流母线电压和开关状态， 经查表计算得到，再分别经坐标变换得到两相电压和两相电流值，然后采用U-I模型观测 出定子磁链，进一步得到电磁转矩值；计算公式如下 定子磁链观测公式为 Φ,3 = / (Uqs-R1Iqs)Clt (32) Ctds = / (Uds-R1Ijdt (33) 电磁转矩的观测公式为 Te = Ρ( (13Φ(ι3- (ι3Φ(13) (34) 式中$ds、Φ 分别为d、q坐标系中定子磁链的分量； uds、Uqs分别为d、q坐标系中定子电压分量； ids、iqs分别为d、q坐标系中定子电流分量； Te为电磁转矩； R1为定子电阻； P为电机极对数；得到定子磁链观测值和电磁转矩的观测值后，分别用他们的参考值减去这两个观测值 得到两个误差值&ε，Evs，然后再用d、q坐标系中的磁链分量得到磁通的空间位置角θ，这 三个量作为下一步模糊控制器的输入量，经模糊控制器输出逆变器的开关状态，最终来控 制电机，从而构成闭环控制；1)电压空间矢量调制技术原理三相电压型逆变器各对桥臂的状态可用1或0表示1表示上桥臂导通，下桥臂关断； 0表示下桥臂导通，上桥臂关断；则三相逆变器的开关模式共有八种，即000，100，110，010，；在100状态下，逆变器输出的三相电压用空间矢量表示时，其值为
2.根据权利要求1所述的基于嵌入式技术的自动扶梯节能控制系统，其特征在于其 具体的控制器结构由逻辑控制单元分别连接运行模式选择模块、电机运行状态检测模块、 故障诊断及维修单元模块、上平台漫反射传感器、上平台对射传感器、下平台漫反射传感 器、下平台对射传感器、上平台运行标志模块、下平台运行标志模块及变频装置接口单元模 块；变频装置接口单元模块分别连接整流控制单元和逆变控制单元；整流控制单元连接整 流单元，整流单元连接电压型PWM整流装置；、逆变控制单元连接逆变电源，逆变电源连接 逆变电压型PWM整流装置。
全文摘要
一种基于嵌入式技术的自动扶梯节能控制系统，主回路为三相电源的各相分别依次经过电感和电阻后连接两组星形连接的脉冲宽度调制控制器每组脉冲宽度调制控制器的中心点分别为正、负电极输出端，正电极和负电极输出端跨接电容；控制电路为分别从三相电源的各相采样取出各相电压和电流信号经整形与隔离电路连接微处理器；从正、负电极输出端输出电压经隔离电路连接微处理器；微处理器的三相脉冲宽度调制输出经驱动器与隔离器分别连接每个脉冲宽度调制控制器；微处理器连接故障保护电路、键盘及显示和通信接口电路。最大特点是节能。使自动扶梯平均节约能源40％以上。平均能耗为单速运行时的50％。同时降低了机械磨损，延长了零配件和整机的使用寿命。
文档编号B66B25/00GK102030251SQ20101053168
公开日2011年4月27日 申请日期2010年11月4日 优先权日2010年11月4日
发明者杨金荣, 龚威 申请人:天津市南奥电梯技术有限公司