【正文】 PWM 調(diào)速系統(tǒng)中占空比 D 是一個重要參數(shù)在電源電壓 不變的情況下，電樞端電壓的平均值取決于占空比 D 的大 本科生課程設計（論文） 14 小，改變 D 的值可以改變電液比例閥電樞端電壓的平均值從而達到調(diào)速的目的。 ( 1 )、 ( 2 )兩種方法在調(diào)速時改變了控制脈沖的周期，當控制脈沖的頻率與系統(tǒng)的固有頻率接近時，將會引起振蕩，因此常采用定寬調(diào)頻法來改變占空比從而改變電液比例閥兩端電壓。 CAN 總線通訊的實現(xiàn) CAN 總線作為控制器局域網(wǎng)絡，其網(wǎng)絡層次結構中的數(shù)據(jù)鏈路層和物理層時保證通信質(zhì)量至關重要和不可缺少的一部分。狀態(tài)寄存器 SR，反映 CAN 控制器的狀態(tài)，只讀。接受屏蔽寄存器 AMR，用于定義某些報文位的無關位，可讀可寫。時鐘分頻寄存器 CDR，主要用于 BasicCAN 和 PeliCAN 本科生課程設計（論文） 15 的選擇及控制 CLKOUT 的頻率。由于 SJA1000CAN 總線控制器的晶振頻率在硬件設計時選擇為24M，在采用 CAN 總線波特率計算公式時， BRP 和 TSEG TSEG2 的數(shù)值可以是多種選擇，所以滿足要求即可。 PID 算法實現(xiàn) 電液比例閥 開度閉環(huán)調(diào)節(jié)使用 PID 算法，它根據(jù)每次采樣的數(shù)據(jù)與設定值進行比較得出偏差 ，對偏差進行 比例 、積分、微分運算最終利用運算結果控制PWM 脈沖的占空比來實現(xiàn)對加在 電液比例閥 兩端電壓的穩(wěn)定調(diào)節(jié)，進而控制 電液比例閥 開度。積分作用的強弱取決于積分時間常數(shù) ， 越大，積分做那個用越弱，反之則越強。因為瞬間過大的占空比有時候會引起過大的電流，從而導致開關管的損壞。輸入設定為系統(tǒng)允許輸出最大值的 一半 ，比例系數(shù) 由 零開始逐漸增大，直至系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩， 再反過來，從此時的比例系數(shù) 逐漸減小，直至系統(tǒng)振蕩消失，再經(jīng)過微調(diào)確定 。 本科生課程設計（論文） 18 第 5章 課程設計總結 通過這次對 電液比例閥控制器的 設計，我對 電液比例控制器有 了更加清晰的認識 ， 同時也對 PWM 技術和 CAN 總線通訊有了深入的認識。在系統(tǒng)設計時，查閱相關資料學習了 PID 控制算法和 PWM 控制原理，對電液比例閥的控制有了更深的理解，在設計 CAN 總線通信時參考了現(xiàn)場總線控制上的知識，通過設計CAN 總線通信模塊對現(xiàn)場總線有了更加深入的了解，在 PWM 控制設置時，周期的設定值是根據(jù)電液比例閥的參數(shù)來設定。這次課程設計不僅 還讓我懂得自主學習的重要性， 還認識到 做什么事情都要 持之以恒， 就一定有所收獲。 float Kp=1,Ki=0,Kd=0。 int shedingdu=0。 //設置定時器 0 為模式一，模式計數(shù)器 1 為模式一 .即 16 位計算 TH0=(65536100)/256。 EA=1。 //啟動計時器 1 { void main() { Init_SJA1000()。 本科生課程設計（論文） 22 /**********SJA1000 初始化 ***********// void Init_SJA1000(void) { uchar state。// 接收屏蔽寄存器 do// 使用 dowhile 語句確保進入復位模式 { MODR = 0x09。 // 對 SJA1000 部分寄存器進行初始化設置 CDR = 0x88。//0x1c。 // 釋放接收緩沖器 ACR0 = ACRR[0]。 AMR0 = AMRR[0]。 do// 使用 dowhile 語句確保退出復位模式 { MODR = 0x08。 }////////////////////////////////////// //**********CAN 發(fā)送數(shù)據(jù)到 CANBus***********// void CAN_TXD(void) { uchar state。 //本幀信息的 ID TX_buffer[2] = 0xFF。 //SR 為 SJA1000 的狀態(tài)寄存器 } while( state amp。 0x08))。 //=0,發(fā)送緩沖器被鎖。 本科生課程設計（論文） 24 TBSR3 = TX_buffer[3]。 TBSR7 = TX_buffer[7]。 TBSR11 = TX_buffer[11]。 EA = 0。 0x01) //若 =1接收中斷 { RX_buffer[0] = RBSR0。 RX_buffer[4] = RBSR4。 RX_buffer[8] = RBSR8。 RX_buffer[12] = RBSR12。 //釋放仲裁隨時捕捉寄存器（讀該寄存器即可） state = ECC。 //重新賦值中斷 TL0=(65536100)%256。 T=0。 E1=E0。 } } 。 celiangdu=celiang TH1=0。 EJ=EJ+E0。 if(Tzhankongbi) { PWM = 0。 // =1接收中斷使能 EA = 1。 //接收標志置位，以便進入接收處理程序 CMR = 0x04。 RX_buffer[10] = RBSR10。 RX_buffer[6] = RBSR6。 RX_buffer[2] = RBSR2。 //由于是中斷 INT1 是電平觸發(fā)方式，將 INT1 的 IE0 清零 state = IR。 CMR = 0x04。 TBSR9 = TX_buffer[9]。 TBSR5 = TX_buffer[5]。 TBSR1 = TX_buffer[1]。 } while(!(state amp。 //=1 正在接收，等待 do //查詢 SJA1000 是否處于發(fā)送完畢狀態(tài) { state = SR。 TX_buffer[4] = 0xFF。 //.7=0擴展幀； .6=0數(shù)據(jù)幀 。 本科生課程設計（論文） 23 } while( state amp。 AMR2 = AMRR[2]。 ACR2 = ACRR[2]。 // =1接收中斷使能； =0關閉發(fā)送中斷使能 OCR = 0xaa。//0x31。 } while( !(state amp。// 接收代碼寄存器 uchar AMRR[4]={0xff,0xff,0xff,0xff}。 inter1_can_rxd()。 //開啟定時器 0 中斷 TR0=1。 TH1=0x00。 int celiang=0。 int sheding=0。 float E1=0。書寫課程設計說明書時使用 WORD 20xx 軟件，使我掌握了許多關于 WORD 編輯和排版技巧，提高了自身對一些基本軟件的應用技能。 這次課程設計，運用 STC89C52 單片機為核心，設計了 電液比 例閥 控制器。 這樣就確定了系統(tǒng)的積分時間。因此，當控制過程進入這種狀態(tài)時，就進入系統(tǒng)設定的一個輸出允許帶，即當采集到的偏差 時，不改變控制量，使蓄電池穩(wěn)定工作。 PID 算法流程圖如圖 所示。 在數(shù)字 PID 算法中又分為位置式和增量式，而位置式 PID 算法更加普遍并且其運用更加廣泛和成熟，所以采用位置式 PID 算法，其 運算公式為： 其中 PID 各校正環(huán)節(jié)的作用； ( 1 ) 比例環(huán)節(jié)：及時成比例的反映控制系統(tǒng)的偏差信號 ，偏差一旦產(chǎn)生，控制器立即產(chǎn)生調(diào)節(jié)作用，以減少偏差。所以 BTR0 對應設置的二進制為： 0000 0001。在設置初始化程序時，需要對時鐘分配器（ CDR）進行二分頻和設置 PeliCAN 模式，對應設置的二進制為： 1000 0000?？偩€定時寄存器 BTR1，用于定義一個位周期的長度、采樣點的位置和 在每個采樣點的采樣數(shù)目，可讀可寫。中斷使能寄存器 IER，允許或禁止不同類型的中斷源產(chǎn)生中斷，可讀可寫。 SJA1000 的內(nèi)部寄存器主要有：模式寄存器 MOD，其內(nèi) 容用來改變 CAN 控制器的行為方式，可讀可寫。 ( 2 ) 采用軟件延時方式，其在精度上不如定時器方式，特別是在引入中斷后，將有更大的誤差。 ( 2 ) 調(diào)寬調(diào)頻法：保持 t2 不變，只改變 t1，這樣使周期也隨之改變。 由上面的公式可見，當我們改變占空比 時，就可以得到不同的電液比例閥開度 ，從而達到調(diào)整電液比例閥開度的目的。 PWM 可以應用在許多方面，比如 ：電液比例閥控制，電機調(diào)速、溫度控制、壓力控制等等。脈沖的間隔周期是一個中斷時間，即一個中斷時間的 PWM 是內(nèi)層的，通過控制中斷次數(shù)即可設定外層 PWM 周期。 AD0AD1AD2AD3AD4AD5AD6AD7CSALERDWRINTCLKOUTRSTXTAL1XTAL2VDD1VDD2VDD3VSS1VSS2VSS3MODERX1RX0TX1TX0U9SJA1000D0D1D2D3D4D5D6D712Y2XTAL30pFC1130pFC9GNDX3X4X3X4RESALE+5VGNDIN+INVDDVEV0GNDA16N137IN+INVDDVEV0GNDA26N137470K470K+5V+5VTX0RX0GNDTXDRXDCANHCANLB1PCA 82C250TX0RX0CAN 總線 圖 CAN總線電路圖 總體電路圖 總體電路圖見附錄 I 所示。 PCA82C250 是 目前國內(nèi) 使用最廣泛的 CAN 收發(fā)器，并且其與 SJA1000 CAN通信控制器組成的 CAN 總線模塊應用成熟，所以選用 PCA82C250 CAN 總線收發(fā)器。 本設計總線收發(fā)器選用 PCA82C50，其與 ISO/DIS 11891 標準完全兼容，最高速可達 1Mbps， PCA82C50 具有 很強 的抗瞬間干擾和保護總線的能力，降低射頻干擾（ RFIRadio Frequency Interference）的斜率控制，熱防護，可防護電池與地之間發(fā)生短路， 它還 存在低電流備用模式，并且某一個節(jié)點掉電不會影響總線。具有溫度、電流和電壓補償功能，高的輸入輸出 隔離， LSTTL/TTL 兼容 ，5mA 的極小輸入電流。 由于光耦合器輸入輸出間互相隔離，電 信號傳輸具有單向性等特點，因而具有良好的電絕緣能力和抗干擾能力。 SJA1000 可 通過 傳輸 接口與 STC89C52 進行數(shù)據(jù)傳輸， 最高數(shù)據(jù)傳輸速率可達 1Mb/s， STC89C52可通過 SJA1000 與 CAN 總線上的其它 設備通訊。 SJA1000CAN 總線控制器芯片 是 PCA 82C200 的替代產(chǎn) 本科生課程設計（論文） 9 品。 A/D 轉(zhuǎn)換 電路如圖 所示。由于轉(zhuǎn)換精度要求為 1%即可，AD574A 芯片轉(zhuǎn)換精度完全滿足要求，而且只需使用其 8 位進行 A/D 轉(zhuǎn)換即可。 AD574A 是一種高性能的12 位逐次逼進式 A/D 轉(zhuǎn)換器，它同 ADC0809 一樣是常用的 A/D 轉(zhuǎn)換器。 G D SIRF740 GNDDIAN YE FASW+5V 圖 IRF740驅(qū)動電路 A/D 轉(zhuǎn)換電路的設計 A/D 轉(zhuǎn)換電路有兩種方案 1 ) 采用混合式電路 在使用 ADC0809 作為 A/D 轉(zhuǎn)換模塊時，由于輸入模擬信號為 10V~10V，而ADC0809 輸入的模擬信號為 0~5V 信號，所以不滿足要求，這樣的話可以使用模擬電路把 10V~10V 電壓轉(zhuǎn)換成 0~5V 電壓信號再用 ADC0809 進行模數(shù)轉(zhuǎn)換。 經(jīng)實際檢驗發(fā)現(xiàn) STC89C52 單片機并不能推動 UNL2803