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电梯作为一种方便人们生活的设施,越来越多的出现在高层建筑中,我国是电梯使用大国,但与之相应的电梯驱动控制系统的研究却落后于国际水平,同时,随着电梯的广泛使用,其能耗问题日渐突出。因此,高效节能的电梯驱动控制系统的研究成为了一个热点。本文针对实际电梯系统,研究并设计了基于永磁同步曳引机的电梯驱动控制与节能一体化系统。具体工作内容如下: 进行了一体化系统总体设计,基于双DSP+FPGA的模式实现了对电梯一体化系统的控制,确定了一体化系统中主控制系统、驱动系统、节能系统以及编码器信号调理板的具体设计方案。其中主控制系统主要完成电梯一体化系统的决策与控制,根据其他系统反馈的信息,实现对电梯曳引机的速度、位置等的控制,并决策控制节能系统的工作状态;驱动系统主要完成将电网电源转换成可控的三相电,实现对曳引机的驱动;节能系统主要完成直流母线与超级电容之间的能量功率流的传递;编码器信号调理板主要完成将编码器采集的信息调理成主控制系统能够识别的信息。 完成了一体化系统硬件设计,采用模块化设计,分别设计开发了主DSP模块、从DSP模块、FPGA模块、信号调理模块、隔离输入模块、继电输出模块、通信模块、电源管理模块、整流模块、逆变模块、霍尔检测模块、温度检测模块、以及DC-DC模块等硬件电路设计,并完成了一体化系统的制板工作。 根据电梯驱动、控制与节能一体化系统工作任务,完成了系统基本软件的开发,编写了主从DSP与FPGA的参数配置模块、AD单元电压电流采样算法、曳引机转子初始电角度检测算法、矢量控制算法以及节能控制算法等。 完成了系统调试。根据基本算法分别对各个模块进行单独调试,并根据调试结果实现了对基本算法的优化。在实验室环境下,对一体化系统进行整体调试,初步验证了该一体化系统的可行性与有效性。