目前，屏蔽门的设备大多数已经实现国产化；但是，屏蔽门的控制部分核心技术还需要进口，投资比较昂贵。所以对屏蔽门系统的研究开发目的是为了满足国内城市交通快速发展的需要，尽快打破其核心技术被国外几家企业垄断的局面，降低地铁屏蔽门设备的成本，进一步提高屏蔽门设备的国产化，因此，本课题具有重要的实际意义。

1.2 屏蔽门系统案例分析

在20世纪60年代，世界上就出现了最早的屏蔽门，当时主要是为了保证无侧站台的安全，所以就设计了一种利用区间隧道停车的车站，这就是地铁屏蔽门的雏形[5]。1970年在法国里尔的全自动地铁的设计中为了保证自动行车的安全而装配了屏蔽门，1981年，日本东京地铁南北线上安装了半封闭式的站台安全门，它是一种结构简单、高度较低的玻璃隔墙和活动门，主要是为了把轨道与乘客隔离开，这不仅保证了站台候车乘客的安全，而且也起到一定的降低噪音的作用。随着日益成熟的屏蔽门系统设备技术，它的优越性正逐渐地显现出来。概括起来地铁屏蔽门系统具有以下优点[3]：

(1)能够有效避免一些安全事故的发生，并且能够保证列车不会因为人为因素而导致延误，有效提高了列车的进站速度，给列车班次的准确性提供了有利条件，从而大大提高了整个地铁运营系统的可靠性，并为以后地铁实现无人驾驶创造了条件；

(2)减小了噪声以及活塞风对站台候车乘客的影响，降低了站台空气含尘量，改善了乘客候车环境，使城市形象得到提升；

(3)屏蔽门系统安装在站台边缘，将站台公共区与隧道轨行区完全屏蔽，减少站台区与轨行区之间冷热气流的交换，降低了环控系统的运营能耗；

(4)屏蔽门的设置还可以减少地铁车站站台的值班人数，大大节约了地铁运营的人力成本。

由此可见，为了减少能耗、降低运营费用、保证乘客候车安全、提高地铁服务水平和环境质量，在地铁线路上加装屏蔽门系统是非常必要的。

地铁屏蔽门控制系统是一个典型的机电一体化系统，控制系统以微控制器为核心，通过微控制器产生控制信号控制电机，以电机为动力源通过机械传动机构作用于门体，微控制器通过检测电机的转子位置、转速、电枢绕组电流等信号来实现控制系统对屏蔽门精确的闭环控制[4]。图1.1为系统对屏蔽门进行控制的工作原理图。

 
图1．1屏蔽门控制系统工作原理图

系统的电机采用了永磁无刷直流电机。与有刷直流电机相比，无刷直流电机具有结构简单、运行可靠、维护方便、使用寿命长的优点。近年来，随着永磁材料、电子技术、自动控制技术以及电力电子技术，特别是高频大功率开关器件的发展，永磁无刷直流电机及其控制技术也得到了长足的进步和发展。严格的讲，永磁无刷直流电机是一个多变量、非线性系统，线性是在一定的范围内和一定程度上对永磁无刷直流电机的近似描述[8]。在对永磁无刷直流电机控制系统的精度和性能要求不是很高的应用场合，完全可以忽略系统的非线性，或者局部线性化后，在一定范围内可以满足对控制的要求。论文网

控制策略一般采用PID控制。PID控制因其算法简单紧凑，运行可靠，在永磁无刷电机的控制中仍然是应用最广泛的控制方法。现代控制理论如最优控制、自适应控制的应用，也可有效地提高电机的运行性能。通常来讲，对于转速和位置的控制，在有测速装置提供高精度的转速反馈后，采用PID控制方法就可以满足控制要求。