1.一种自动开关门运动曲线规划方法,包括以下步骤:步骤一:构建一个正弦波加速度函数,速度曲线呈余弦特性;步骤二:根据上式得出的曲线算法,规划门速曲线;步骤三:通过步骤二得到的规划好的门速曲线,速度环控制电机的实际速度,在门速曲线基础上得到自动开关门关于时间t的位置函数曲线,进一步通过位置环控制电机的实际位置,通过电流环控制电动机的实际加速度。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于:在步骤一中正弦波加速度曲线方程为:上式中,t为自动门关门过程的时间变化,KT为自动开关门速度从0到最大值Vmax所用的时间。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于:在步骤二中所述的门速曲线,包含四个阶段:C1关门加速段、C2高速匀速段、C3减速段、C4关门挤压段,步骤二所述的门速曲线,规定LS1为自动门从起始位置加速到最高速度Vmax时候的行程,Lav为高速匀速段运行的行程,LS2为自动门从最高速度Vmax减速到最低速度段Vmin运行的行程,L△为低速匀速段运行的行程,控制系统中,关门加速段速度曲线数学表达式为:a)
控制系统中,关门高速匀速段速度曲线数学表达式为:b)V(t)=Vmax t1
控制系统中,关门挤压段(低速匀速)速度曲线数学表达式为:i.V(t)=Vmin t3
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于:在控制系统中,门速曲线数学表达式满足:TZ
在上式中LZ=LS1+Lav+LS2+LS3其中LZ为门的总行程,TZ=TS1+Tav+TS2+T△,其中TZ表示门总行程所用的时间,t表示开关门的位移时间变化量,t1=Ts1,t2=TS1+Tav,t3=TS1+Tav+TS2,TZ=t4。
5.如权利要求1‑3任一项权利要求的方法,其特征在于:控制系统中,关门加速段速度位置曲线数学表达式为:
0
控制系统中,高速匀速段位置曲线数学表达式为:P(t)=Vmax·t t1
控制系统中,挤压段位置曲线数学表达式为:P(t)=Vmin·t t3
6.一种如权利要求1‑5任一项自动开关门运动曲线规划方法的自动门控制器,其特征在于:驱动模块采用无刷直流电机作为门控制器的驱动电机,并采用功率MOS三相桥式电路给无刷直流电机馈电,无刷直流电机内置霍尔传感器,自动门控制器采用STM32F427芯片作为控制器,通过获取无刷直流电机的位置、速度和电流进行相应的控制。以两只LEM霍尔电流传感器检测电流,根据基尔霍夫电流准则,计算出第三相的电流值,利用STM32F427的高速A/D通道完成对电机电路信号的采样和转换。
7.如权利要求6所述的自动开关门运动曲线规划方法的自动门控制器,其特征在于:还包括无刷直流电机转角、速度、转矩观测模型、位置控制模块、速度控制模块、D轴电流控制模块、Q轴电流控制模块、旋转变换模块、逆旋转变换模块,还包括硬件模块,所述硬件模块采用霍尔电流检测器构成两相电流检测模块,采用智能功率模块IPM构成逆变器实现对电机的驱动。
8.一种如权利要求6或7所述的自动开关门运动曲线规划方法的自动门控制器的控制方法包括以下步骤:
步骤1:利用余弦函数曲线近似拟合自动开关门的运动曲线的控制方法的得到自动开关门的位置曲线,并设置门机控制系统的位置指令输入信号η;
步骤2:对门机控制系统中转子位置传感器输出的H1、H2、H3进行检测,形成位置反馈信号η*;
步骤3:以位置环给定信号η减去转子位置传感器测得的位置反馈信号η*,得到位置误差,此位置误差经过位置控制调节器得到信号ua;
*
步骤4:通过速度给定信号ua减去转子位置传感器测得的速度反馈信号ua ,得到位置误差,此位置误差经过抗积分饱和的比例积分调节运算得到信号ub;
步骤5:对门机控制系统的输出电流iA、iB进行检测,并与绝对值电路输出的转矩方向信号DIR及转子位置传感器输出的H1、H2、H3一同通过电流反馈信号合成电流反馈信号if;
步骤6:信号ub通过绝对值电路输出转矩控制信号MCMD与前述电流反馈信号ia进行比较,得到电流误差,此电流误差经过抗积分饱和的比例积分运算输出PWM;
步骤7:输出的PWM和前述的转子位置传感器输出的H1、H2、H3一同通过换相逻辑,控制三相逆变器,驱动无刷直流电机。