基于STM32的負(fù)壓隔離艙控制系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-05-01 01:14
傳統(tǒng)的負(fù)壓隔離艙采用快慢檔控制的方法,由于該方法是采用開環(huán)控制,因此在負(fù)壓隔離艙轉(zhuǎn)運(yùn)過程中若遇到顛簸、碰撞等復(fù)雜的外界情況時(shí),艙體內(nèi)外壓差會(huì)出現(xiàn)很大波動(dòng),且壓差值無法在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)到安全范圍。再者負(fù)壓隔離艙風(fēng)機(jī)處于病人頭頂,在運(yùn)送病人過程中傳統(tǒng)負(fù)壓艙風(fēng)機(jī)噪聲較大,嚴(yán)重影響艙內(nèi)病人的休息和治療;谝陨蟽牲c(diǎn)本文以STM32微處理器為核心,開發(fā)了一套新型的負(fù)壓隔離艙控制系統(tǒng)。具體工作如下:首先,詳細(xì)描述了負(fù)壓隔離艙的整體結(jié)構(gòu)和功能,對(duì)排風(fēng)過濾系統(tǒng)中所使用的無刷直流電機(jī)的工作原理也做出簡(jiǎn)單介紹,同時(shí)對(duì)負(fù)壓隔離艙各項(xiàng)性能指標(biāo)做出明確說明。其次,對(duì)以STM32為控制核心的負(fù)壓隔離艙主電路進(jìn)行了詳細(xì)說明,包括對(duì)負(fù)壓隔離艙控制系統(tǒng)的控制主電路模塊、電源電路模塊、功率驅(qū)動(dòng)模塊、光電隔離電路、下載電路接口等進(jìn)行詳細(xì)分析與設(shè)計(jì),其中重點(diǎn)介紹了功率驅(qū)動(dòng)模塊的設(shè)計(jì)過程,并給出了MC33035智能電機(jī)控制芯片的各引腳的使用說明。然后,對(duì)負(fù)壓隔離艙進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,并加入PID算法控制來調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。針對(duì)控制系統(tǒng)各項(xiàng)功能進(jìn)行編程,主要包括主控程序、電機(jī)閉環(huán)驅(qū)動(dòng)程序、中斷程序、PID調(diào)節(jié)程序、串口通訊程序等。同時(shí)采用...
【文章來源】:天津理工大學(xué)天津市
【文章頁數(shù)】:55 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 負(fù)壓隔離艙研究背景
1.2 負(fù)壓隔離艙研究現(xiàn)狀和趨勢(shì)
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.2.3 負(fù)壓隔離艙的發(fā)展趨勢(shì)
1.3 本論文的主要研究?jī)?nèi)容與章節(jié)安排
第二章 負(fù)壓隔離艙的結(jié)構(gòu)和工作原理
2.1 負(fù)壓隔離艙的概況
2.1.1 負(fù)壓隔離艙的基本結(jié)構(gòu)和功能
2.1.2 高效排風(fēng)過濾系統(tǒng)的基本組成和功能
2.2 排風(fēng)系統(tǒng)電機(jī)控制
2.2.1 電機(jī)開環(huán)調(diào)速控制
2.2.2 電機(jī)閉環(huán)調(diào)速控制
2.3 排風(fēng)系統(tǒng)電機(jī)特征及工作原理
2.3.1 排風(fēng)系統(tǒng)電機(jī)組件
2.3.2 負(fù)壓隔離艙電機(jī)啟動(dòng)原理
2.3.3 負(fù)壓隔離艙電機(jī)換相原理
2.4 負(fù)壓隔離艙的重要性能指標(biāo)
2.5 本章小結(jié)
第三章 負(fù)壓隔離艙控制器的硬件設(shè)計(jì)
3.1 負(fù)壓隔離艙控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.2 控制電路主控芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
3.3 控制系統(tǒng)供電電路
3.4 復(fù)位電路
3.5 時(shí)鐘電路
3.6 SWD下載調(diào)試接口電路
3.7 壓差傳感器信號(hào)處理
3.8 負(fù)壓隔離艙驅(qū)動(dòng)模塊電路
3.9 輸出信號(hào)隔離電路
3.10 電量監(jiān)測(cè)電路
3.11 Zigbee無線組網(wǎng)
3.12 本章小結(jié)
第四章 負(fù)壓隔離艙系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
4.1 控制目標(biāo)的確定
4.2 電機(jī)的控制策略
4.3 KeilMDK集成開發(fā)環(huán)境簡(jiǎn)介
4.4 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)
4.4.1 主控制程序設(shè)計(jì)
4.4.2 負(fù)壓隔離艙閉環(huán)驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)
4.4.3 AD采樣中斷服務(wù)子程序
4.4.4 PID算法程序設(shè)計(jì)
4.4.5 串行通訊協(xié)議設(shè)計(jì)
4.5 上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)
4.5.1 系統(tǒng)登陸界面設(shè)計(jì)
4.5.2 串口配置設(shè)置
4.5.3 上位機(jī)監(jiān)控界面設(shè)計(jì)
4.6 本章小結(jié)
第五章 樣機(jī)調(diào)試及負(fù)壓艙運(yùn)行結(jié)果分析
5.1 負(fù)壓隔離艙采集電路調(diào)試
5.2 負(fù)壓隔離艙控制電路調(diào)試
5.3 負(fù)壓隔離系統(tǒng)地面調(diào)試
5.4 空中轉(zhuǎn)運(yùn)整機(jī)調(diào)試
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和科研情況說明
致謝
本文編號(hào):3169853
【文章來源】:天津理工大學(xué)天津市
【文章頁數(shù)】:55 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 負(fù)壓隔離艙研究背景
1.2 負(fù)壓隔離艙研究現(xiàn)狀和趨勢(shì)
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.2.3 負(fù)壓隔離艙的發(fā)展趨勢(shì)
1.3 本論文的主要研究?jī)?nèi)容與章節(jié)安排
第二章 負(fù)壓隔離艙的結(jié)構(gòu)和工作原理
2.1 負(fù)壓隔離艙的概況
2.1.1 負(fù)壓隔離艙的基本結(jié)構(gòu)和功能
2.1.2 高效排風(fēng)過濾系統(tǒng)的基本組成和功能
2.2 排風(fēng)系統(tǒng)電機(jī)控制
2.2.1 電機(jī)開環(huán)調(diào)速控制
2.2.2 電機(jī)閉環(huán)調(diào)速控制
2.3 排風(fēng)系統(tǒng)電機(jī)特征及工作原理
2.3.1 排風(fēng)系統(tǒng)電機(jī)組件
2.3.2 負(fù)壓隔離艙電機(jī)啟動(dòng)原理
2.3.3 負(fù)壓隔離艙電機(jī)換相原理
2.4 負(fù)壓隔離艙的重要性能指標(biāo)
2.5 本章小結(jié)
第三章 負(fù)壓隔離艙控制器的硬件設(shè)計(jì)
3.1 負(fù)壓隔離艙控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.2 控制電路主控芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
3.3 控制系統(tǒng)供電電路
3.4 復(fù)位電路
3.5 時(shí)鐘電路
3.6 SWD下載調(diào)試接口電路
3.7 壓差傳感器信號(hào)處理
3.8 負(fù)壓隔離艙驅(qū)動(dòng)模塊電路
3.9 輸出信號(hào)隔離電路
3.10 電量監(jiān)測(cè)電路
3.11 Zigbee無線組網(wǎng)
3.12 本章小結(jié)
第四章 負(fù)壓隔離艙系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
4.1 控制目標(biāo)的確定
4.2 電機(jī)的控制策略
4.3 KeilMDK集成開發(fā)環(huán)境簡(jiǎn)介
4.4 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)
4.4.1 主控制程序設(shè)計(jì)
4.4.2 負(fù)壓隔離艙閉環(huán)驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)
4.4.3 AD采樣中斷服務(wù)子程序
4.4.4 PID算法程序設(shè)計(jì)
4.4.5 串行通訊協(xié)議設(shè)計(jì)
4.5 上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)
4.5.1 系統(tǒng)登陸界面設(shè)計(jì)
4.5.2 串口配置設(shè)置
4.5.3 上位機(jī)監(jiān)控界面設(shè)計(jì)
4.6 本章小結(jié)
第五章 樣機(jī)調(diào)試及負(fù)壓艙運(yùn)行結(jié)果分析
5.1 負(fù)壓隔離艙采集電路調(diào)試
5.2 負(fù)壓隔離艙控制電路調(diào)試
5.3 負(fù)壓隔離系統(tǒng)地面調(diào)試
5.4 空中轉(zhuǎn)運(yùn)整機(jī)調(diào)試
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和科研情況說明
致謝
本文編號(hào):3169853
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