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电梯门机系统是整个电梯系统的重要组成部分,对安全性、可靠性有较高要求。电梯门机驱动控制器是门机系统的核心部件,它是一个典型的电机伺服系统,一个高性能的电梯门机驱动控制器对门机系统乃至整个电梯系统都显得至为重要。与此同时,随着后PC时代的到来,基于DSP的实时多任务应用日益普遍。随着嵌入式操作系统技术的不断发展,基于DSP的多线程内核来设计用户应用软件将成为必然的趋势和主流技术。
本论文基于DSP/BIOS嵌入式实时操作系统内核,进行电梯门机系统设计,此方案在以往电梯门机系统的设计开发中还无深入研究。该方案将嵌入式实时操作系统与电机伺服控制相结合,基于TI公司提供的实时操作系统DSP/BIOS以及TMS320F2812DSP,研制出集电梯门电机控制与电梯门机逻辑控制为一体的电梯门机驱动控制器。不仅为电梯门机系统的设计提供了崭新的方案,也为运动控制系统的研究、设计提供了一种新颖的思路。
首先,本论文对嵌入式实时操作系统进行了概述,介绍了嵌入式实时操作系统的一些重要概念,为第四章基于DSP/BIOS实时操作系统进行的应用软件设计打下理论基础。
其次,本论文以TI公司的TMS320F2812DSP及三菱公司的IPMPS21563-P分别作为控制核心器件和逆变核心器件进行了系统的硬件电路设计。控制单元包括编码器接口电路、人机界面电路、参数存储电路、门机输入输出接口电路等;功率变换单元包括能耗制动电路、信号采样与调理电路以及多项保护电路。
接着,本论文基于TI公司的实时操作系统DSP/BIOS进行了用户应用软件的设计。软件设计的过程如下:首先根据软件需求分析的结果对任务进行划分,其次定义任务类型及优先级,再借助DSP/BIOS的组件软件进行验证、调试,最后对各个任务模块进行软件编程。
最后,本论文给出了门机系统电机驱动控制方案的仿真结果,并对软硬件系统进行了综合调试及相关试验。试验结果表明,本论文所设计的电梯门机驱动控制器满足电梯门机系统的相关参数标准,验证了基于DSP/BIOS嵌入式操作系统进行电梯门机系统设计的可行性。