直线电机驱动系统相比于旋转电机加传动机构的拖动系统具有很多优点,将其应用在传统的自动门行业可以充分发挥其结构上的优势。本文设计的直驱式自动门的硬件平台和软件系统,采用基于空间矢量脉宽调制技术的矢量控制方法,实现对自动门位置-速度-电流三闭环控制。在此基础上,采用基于单神经元PID的双层控制器以改善速度控制器的性能,采用模糊自适应交叉耦合控制方法以实现对双门系统的同步控制。首先,介绍直驱式自动门的结构,分析作为驱动电机的永磁同步直线电机的结构和原理,并推导其在三相静止坐标系下和两相同步旋转坐标系下的数学模型。介绍空间矢量脉宽调制技术的原理和矢量控制技术的原理,并在Matlab/Simulink中,搭建永磁同步直线电机三闭环控制的仿真模型。仿真结果验证了本文设计的基于单神经元PID的双层控制器对速度环性能改善的有效性,以及模糊自适应交叉耦合控制方法实双门系统同步控制的有效性。其次,设计基于STM32F4控制芯片的驱动系统的硬件平台和基于Keil MDK5编译软件的C语言软件程序。硬件平台主要包括驱动电路、采样和调理电路、保护电路等。软件模块主要包括硬件资源初始化模块、直线电机控制模块、自动门功能设计模块等,并具体分析霍尔电角度计算程序、动子初始位置检测和软件滤波程序。最后,对整套自动门控制系统进行实验验证和结果分析,主要有开环测试实验、三闭环测试实验、双门同步实验。实验结果表明:本文设计的控制系统可以对直驱式自动门的电流、速度和位置实现有效控制;设计的基于单神经元PID的双层控制器可以改善速度环的动态性能;设计的模糊自适应交叉耦合控制方法可以保证双门位置和速度的同步。