多功能爬樓梯裝置的研究及控制系統(tǒng)的設(shè)計.pdf

1、輪椅在老年人和殘疾人的生活中扮演著重要的角色，尤其是隨著人口老齡化和殘疾人數(shù)量增加等問題的日益嚴重，輪椅將為改善這一特殊人群的生活起到不可替代的作用。然而，普通的手動和電動輪椅都不兼具爬樓、翻越障礙的功能，降低了使用者的行動自由度。針對這個問題，本文研究了一種既可在平地使用，又能上下臺階的多功能爬樓梯裝置，并完成了其機械結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)的設(shè)計。 本文首先提出了一種輪式爬樓梯裝置的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。前輪采用電動輪轂驅(qū)動，在平地使用時

2、作為主動輪；后輪為爬樓輔助輪，由輪緣和輪轂構(gòu)成。裝置的爬樓功能通過與后輪輪轂相連的離心驅(qū)動軸而實現(xiàn)，驅(qū)動電機選用無刷直流電機。 其次，根據(jù)無刷直流電機的工作原理，結(jié)合速度、電流雙閉環(huán)調(diào)速的控制方案，完成了電機驅(qū)動器的軟、硬件設(shè)計。硬件設(shè)計以智能功率模塊(IPM)為功率驅(qū)動器件，以數(shù)字信號處理器(DSP)為控制器，并使系統(tǒng)具有過壓、欠壓和過流保護功能；軟件設(shè)計采用模塊化設(shè)計方法，按功能劃分各子模塊，實現(xiàn)了電機的全數(shù)字化調(diào)速。