基于STM32的负压隔离舱控制系统研究与设计

发布时间：2021-05-01 01:14

　　传统的负压隔离舱采用快慢档控制的方法,由于该方法是采用开环控制,因此在负压隔离舱转运过程中若遇到颠簸、碰撞等复杂的外界情况时,舱体内外压差会出现很大波动,且压差值无法在短时间内恢复到安全范围。再者负压隔离舱风机处于病人头顶,在运送病人过程中传统负压舱风机噪声较大,严重影响舱内病人的休息和治疗。基于以上两点本文以STM32微处理器为核心,开发了一套新型的负压隔离舱控制系统。具体工作如下:首先,详细描述了负压隔离舱的整体结构和功能,对排风过滤系统中所使用的无刷直流电机的工作原理也做出简单介绍,同时对负压隔离舱各项性能指标做出明确说明。其次,对以STM32为控制核心的负压隔离舱主电路进行了详细说明,包括对负压隔离舱控制系统的控制主电路模块、电源电路模块、功率驱动模块、光电隔离电路、下载电路接口等进行详细分析与设计,其中重点介绍了功率驱动模块的设计过程,并给出了MC33035智能电机控制芯片的各引脚的使用说明。然后,对负压隔离舱进行数学建模,并加入PID算法控制来调节电机的转速。针对控制系统各项功能进行编程,主要包括主控程序、电机闭环驱动程序、中断程序、PID调节程序、串口通讯程序等。同时采用... 

【文章来源】：天津理工大学天津市

【文章页数】：55 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 负压隔离舱研究背景
    1.2 负压隔离舱研究现状和趋势
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
        1.2.3 负压隔离舱的发展趋势
    1.3 本论文的主要研究内容与章节安排
第二章 负压隔离舱的结构和工作原理
    2.1 负压隔离舱的概况
        2.1.1 负压隔离舱的基本结构和功能
        2.1.2 高效排风过滤系统的基本组成和功能
    2.2 排风系统电机控制
        2.2.1 电机开环调速控制
        2.2.2 电机闭环调速控制
    2.3 排风系统电机特征及工作原理
        2.3.1 排风系统电机组件
        2.3.2 负压隔离舱电机启动原理
        2.3.3 负压隔离舱电机换相原理
    2.4 负压隔离舱的重要性能指标
    2.5 本章小结
第三章 负压隔离舱控制器的硬件设计
    3.1 负压隔离舱控制系统硬件结构设计
    3.2 控制电路主控芯片的内部结构
    3.3 控制系统供电电路
    3.4 复位电路
    3.5 时钟电路
    3.6 SWD下载调试接口电路
    3.7 压差传感器信号处理
    3.8 负压隔离舱驱动模块电路
    3.9 输出信号隔离电路
    3.10 电量监测电路
    3.11 Zigbee无线组网
    3.12 本章小结
第四章 负压隔离舱系统软件设计
    4.1 控制目标的确定
    4.2 电机的控制策略
    4.3 KeilMDK集成开发环境简介
    4.4 系统程序设计
        4.4.1 主控制程序设计
        4.4.2 负压隔离舱闭环驱动程序设计
        4.4.3 AD采样中断服务子程序
        4.4.4 PID算法程序设计
        4.4.5 串行通讯协议设计
    4.5 上位机软件设计
        4.5.1 系统登陆界面设计
        4.5.2 串口配置设置
        4.5.3 上位机监控界面设计
    4.6 本章小结
第五章 样机调试及负压舱运行结果分析
    5.1 负压隔离舱采集电路调试
    5.2 负压隔离舱控制电路调试
    5.3 负压隔离系统地面调试
    5.4 空中转运整机调试
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
参考文献
发表论文和科研情况说明
致谢



本文编号：3169853