基于超级电容的电梯节能控制系统研究与设计

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随着经济的发展,能源需求量越来越高,能源紧缺成为限制各个领域发展的主要因素之一。近些年来建筑业和交通业得到长足发展,电梯也得到越来越广泛的应用,而作为耗能大户的电梯其运行能耗十分惊人。因此,研究电梯节能控制技术,具有十分重要的社会意义和经济价值。本文研究、设计了基于超级电容的电梯节能控制系统,主要工作如下:首先对系统的总体需求进行了分析,在此基础上完成了节能控制系统总体设计,包括系统整体结构和功能设计、系统控制结构设计和软硬件总体设计。详细分析了电梯系统运行特点、电梯运行过程中速度和功率特性,对运行过程中的能量需求和反馈电能进行了计算,在此基础上完成了对系统关键部件-超级电容的选型;同时,对超级电容装置中的均压装置也进行了分析、比较与选型。完成了系统硬件电路设计:详细介绍了BUCK/BOOST变换器和各种信号传感器的选型,以高性能DSP芯片为控制核心,设计了控制系统硬件电路,分别开发了电源模块、隔离驱动、通讯和显示等硬件电路模块。设计了系统节能控制算法并完成了软件系统的开发,针对DC/DC变换器开关器件通断控制,设计PI算法,完成系统控制;采用模块化软件设计方法,分别开发了控制模块、通讯模块、显示模块、信号调理模块和保护等模块等程序模块。对系统的软硬件模块进行了调试,并对结果进行了分析。最后对研究工作进行了总结和展望。
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