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基于STM32的高速列车塞拉门控制系统设计与实现
| 论文题名： | 基于STM32的高速列车塞拉门控制系统设计与实现 |
| 关键词： | 高速列车;塞拉门控制;无刷直流电机;Matlab/Simulink环境 |
| 摘要： | 中国高铁经过多年发展取得了举世瞩目的成就，并随着政府提出高铁“走出去”的战略，对高速列车的技术要求也越来越高。塞拉门作为列车重要子系统之一，对其控制性能也提出了更高的要求。而目前我国高速列车用塞拉门基本靠国外进口，因此研制出具有完全自主产权的塞拉门控制系统具有重大意义和实际应用价值。 本课题源于国产化时速350公里中国标准动车组塞拉门项目，根据项目需求对塞拉门门控器的硬件组成及软件实现方法进行了研究，并对驱动用无刷直流电机控制方案进行优化设计。 首先对塞拉门用驱动电机做出介绍，其为带霍尔传感器的无刷直流电机。但其反电势为准正弦波，因此确立了采用矢量控制代替方波控制以提高控制性能。又采用霍尔传感器与改进的滑模观测器相结合的方法对电机转子位置进行估算。同时为了提高速度跟随性和抗干扰性，采用新型滑模控制器代替传统PI控制器进行速度调节。根据以上控制方案在Matlab/Simulink环境下进行仿真验证与波形分析。 其次根据系统功能需求进行硬件设计，以高性能控制芯片STM32F407作为主处理器。并由此设计了EMC抗干扰电路、驱动电路、采样电路、输入输出电路及CAN通信电路等。并根据硬件基础及系统功能进行软件设计，主要有电机驱动功能程序设计、新型车门运动速度曲线规划设计、障碍物检测程序设计及CAN通信程序设计等。 最后对硬件电路进行测试，并在塞拉门模拟装置上进行调试。试验结果表明，本文设计的控制器可很好的应用于车门控制。 |
| 作者： | 陈辉 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 黄巧亮 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏科技大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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