基于工控機(jī)的常導(dǎo)中低速磁懸浮列車機(jī)械制動(dòng)控制系統(tǒng)
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另外，機(jī)械制動(dòng)器的安裝位置比較緊湊，對剎車片的磨耗的觀察和檢查比較困難，采用了摩擦片內(nèi)埋線的方式，在磨耗達(dá)到極限并處于夾持狀態(tài)時(shí)，可以用埋線被短路的條件獲得電信號。因此，可以對剎車片的狀況進(jìn)行在線檢測。
本系統(tǒng)中，工控機(jī)采用研華公司的IPC610H，而開關(guān)量輸入卡、A／D轉(zhuǎn)換卡、D／A轉(zhuǎn)換卡分別采用康拓公司的系列板卡，系統(tǒng)框圖見圖6。
圖6 計(jì)算機(jī)機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)框圖
5、機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)采用基于windows平臺(tái)的可視化軟件Visual C＋＋6.0作為開發(fā)工具，本著模塊化軟件設(shè)計(jì)思想，把系統(tǒng)劃分為幾個(gè)模塊，并設(shè)置各個(gè)模塊之間的接口，根據(jù)要求，將磁懸浮機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)分為：參數(shù)設(shè)置模塊、輸入數(shù)據(jù)采集和A／D轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)字濾波模塊、控制器算法模塊、數(shù)據(jù)處理和顯示模塊、輸出數(shù)據(jù)D／A轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)保存模塊、與上位機(jī)的通信模塊等。如圖7所示。參數(shù)設(shè)置模塊主要是一些輸入輸出板卡的設(shè)置等；數(shù)據(jù)采集和A／D轉(zhuǎn)換模塊主要是實(shí)現(xiàn)制動(dòng)手柄給定的加速度值、輸出的加速度值以及氣壓值的采集和數(shù)模轉(zhuǎn)換等；為了有效地克服測量信號中的干擾和噪聲，設(shè)置了數(shù)字濾波模塊，通過軟件濾波減少干擾；另外還設(shè)置了數(shù)據(jù)處理和顯示模塊，用來實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前的加速度值和制動(dòng)時(shí)間；輸出數(shù)據(jù)D／A轉(zhuǎn)換模塊將控制信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；另外還設(shè)置了數(shù)據(jù)保存模塊以及與上位機(jī)的通信模塊。核心的控制器算法采用非線性PID控制算法，控制參數(shù)由計(jì)算機(jī)優(yōu)化得出。主程序流程如圖8所示。
圖7 計(jì)算機(jī)機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)框圖
圖8 計(jì)算機(jī)機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)的主流程圖
6、結(jié)束語
本文對計(jì)算機(jī)控制的常導(dǎo)磁懸浮列車的機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)在建模、硬件、軟件上進(jìn)行了闡述，計(jì)算機(jī)制動(dòng)控制改善了以往手動(dòng)機(jī)械制動(dòng)的不足，是磁懸浮機(jī)械制動(dòng)的新突破。目前正處于研發(fā)階段，并將在我校自行研制的改進(jìn)型磁懸浮列車上使用和考核性能，為今后常導(dǎo)磁懸浮列車的機(jī)械制動(dòng)研究做了鋪墊。
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