【摘 要】
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建筑行业的蓬勃发展对建筑施工过程的智能化、效率、安全提出了更高的要求。建筑升降机作为建筑施工中不可或缺的垂直运输设备,目前其控制系统存在精度低、效率低、舒适度差、
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建筑行业的蓬勃发展对建筑施工过程的智能化、效率、安全提出了更高的要求。建筑升降机作为建筑施工中不可或缺的垂直运输设备,目前其控制系统存在精度低、效率低、舒适度差、智能化水平低等缺点,已经不能满足当前高层建筑的施工要求。因此,本文将开发一套更加智能化的新型升降机控制系统。本文的主要研究内容包括三部分。首先,研究了升降机三台电机的驱动方法及转矩分配问题。采用变频调速矢量控制技术代替开关控制方法,使升降机运行更加平稳;针对三台电机机械同速时转矩均衡的问题,提出了主从电机控制策略,即主电机进行速度闭环控制,再令从电机对主电机的转矩进行跟随,解决了转矩分配的问题,降低了电机损耗,提高了系统可靠性。最后在Matlab/Simulink仿真条件下,搭建了三电机主从控制模型,仿真验证了主从控制策略的可行性。其次,研究了升降机智能自动平层的实现方法。结合外部传感器采集的速度/位置信息和载重信息,提出了一种应用BP神经网络算法计算停车距离的控制模型,通过精确预测制动距离,实现升降机快速、准确地停车,并对BP网络预测模型训练和应用过程进行了仿真;针对离线BP算法依赖样本、无法应对时变系统的缺点,设计了在线BP神经网络算法预测模型,该模型在使用过程不断对网络进行训练,充分提高了平层精度。最后,完成了系统的软硬件设计与功能验证。设计了升降机控制系统的硬件试验平台,以TI公司的F28335芯片为控制核心设计了升降机主控制板,实现了综合运算控制、传感器信号采集、与变频器通信、存储显示、无线通信等功能,并利用施耐德ATV71系列变频器、三相异步电机及外部传感器组成了完整的升降机控制系统。在CCS3.3编程环境下,对控制算法和各部分功能进行编程实现,并完成了综合调试和实验研究,验证了系统设计的正确性。
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