數(shù)字空控制pwm雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)_畢業(yè)設(shè)計(jì)-文庫吧
2025-06-12 22:36 本頁面
【正文】 在連續(xù)段機(jī)械特性上。 G G G G4 為 IGBT 開關(guān)器件，通過對(duì)其的控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制，而本設(shè)計(jì)中主要是用 PWM 實(shí)現(xiàn)對(duì)其的控制。其中， D7~D10 四個(gè)二極管為續(xù)流二極管，其作用為防止負(fù)載電流突變，起到平滑電流以及續(xù)流的作用。 設(shè)計(jì)中選的 IGBT 管的型號(hào)是 SGH80N60UFD,它的參數(shù)如下： 管子類型： NMOS 場(chǎng)效應(yīng)管 極限電壓 Vm： 600V； 極限電流 Im： 80 A； 耗散功率 P： 195 W ；額定電壓 U： 220V； 額定電流 I： 45A ACR 模擬電流調(diào)節(jié)器（ PID）具體設(shè)計(jì)： 5 模擬調(diào)節(jié)器的控制規(guī)律： u(t)為調(diào)節(jié)器輸出， e(t)為調(diào)節(jié)器誤差輸入， KP 為調(diào)節(jié)器比例增 為調(diào)節(jié)器的積分時(shí)間常數(shù)， 為微分時(shí)間常數(shù)。本設(shè)計(jì)只用 PI調(diào)節(jié)器就能滿足要求。 A）電流環(huán)參數(shù)計(jì)算 確定時(shí)間常數(shù)： 1）整流裝置之后時(shí)間常數(shù) Ts，通過查表可得： Ts=； 選擇調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)： 計(jì)算電流調(diào)節(jié)器參數(shù)： ： 6 校驗(yàn)近似條件： 滿足近似調(diào)節(jié)。 滿足設(shè)計(jì)要求。 B)電流調(diào) 節(jié)器設(shè)計(jì)電路圖如下： 7 40kR0/240kR0/240kR0/240kR0/2C8CoiC9CoiCi40kRiRbal1+2+3TL084U6GNDGNDGNDUi*UcβId 圖二 電流環(huán)調(diào)節(jié)器 ASR 數(shù)字調(diào)節(jié)器（ PID）的具體設(shè)計(jì)： PI 調(diào)節(jié)器是電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)中最常用的一種控制器，在微機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)中，當(dāng)采樣頻率足夠高時(shí)，可以先按模擬系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)器，然后再離散化，就可以得到數(shù)字控制器的算法，這就是模擬調(diào)節(jié)器的數(shù)字化。 PI 調(diào)節(jié)器時(shí)域表達(dá)式： tteKteKtteteKtu d)()(d)(1)()( IPpi ?? ???? ? 其中 Kp= Kpi 為比例系數(shù) ， KI = 為積分系數(shù) 將上式離散化成差分方程，其第 k 拍輸出為： )1()()()()()()()(Is a mIPIP1s a mIP???????? ??kukeTKkeKkukeKieTKkeKkuki（ *） 式中 Tsam 為采樣周期 數(shù)字 PI 調(diào)節(jié)器有位置式和增量式兩種算法： 位置式算法 —— 即為式 (*)表述的差分方程，算法特點(diǎn)是：比例 8 部分只與當(dāng)前的偏差有關(guān)，而積分部分則是系統(tǒng)過去所有偏差的累積。位置式 PI 調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)清晰， P 和 I 兩部分作用分明，參數(shù)調(diào)整簡(jiǎn)單明了，但需要存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)較多。 增量式 PI 調(diào)節(jié)器算法： ? ? )()1()()1()()( s a mIP keTKkekeKkukuku ???????? PI 調(diào)節(jié)器的輸出可由下式求得 ： )()1()( kukuku ???? 只要在計(jì)算機(jī)中多保存上一拍的輸出值就可以了。 與模擬調(diào)節(jié)器相似，在數(shù)字控制算法中，需要對(duì) u 限幅，這里，只須在程序內(nèi)設(shè)置限幅值 Um，當(dāng) u(k) Um 時(shí)，便以限幅值 Um 作為輸出。不考慮限幅時(shí)，位置式和增量式兩種算法完全等同，考慮限幅則兩者略有差異。增量式 PI 調(diào)節(jié)器算法只需輸出限幅，而位置式算法必須同時(shí)設(shè)積分限幅和輸出限幅，缺一不可。 算法流程： 圖三 數(shù)字 PI 調(diào)節(jié)器程序框圖 9 單片機(jī)及其接口電路的設(shè)計(jì) （ 1） 89C52 簡(jiǎn)介 ： 本設(shè)計(jì)使用 89C52 單片機(jī)作為控制芯片，其功能豐富，且使用簡(jiǎn)單，具體功能如下： 兼容 MCS51 指令系統(tǒng) 8k 可反復(fù)擦寫 (1000 次） Flash ROM 32 個(gè)雙向 I/O 口 256x8bit 內(nèi)部 RAM 3 個(gè) 16 位可編程定時(shí) /計(jì)數(shù)器中斷 時(shí)鐘頻率 024MHz 2 個(gè)串行中斷 可編程 UART 串行通道 2 個(gè)外部中斷源 共 6 個(gè)中斷源 2 個(gè)讀寫中斷口線 3 級(jí)加密位 低功耗空閑和掉電模式 軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能 （ 2） 8279 鍵盤及其顯示電路： 10 OUTA027OUTB031OUTA126OUTB130OUTA225OUTB229OUTA324OUTB328DB012BD23DB113DB214SL032DB315SL133DB416SL234DB517SL335DB618DB719RL038RL139IRQ4RL21RL32CS22RL45RD10RL56WR11RL67A021RL78CLK3SHIFT36RESET9CNTL/S37U58279S1
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