【正文】 方法，即采用速度、電流雙閉環(huán)的調(diào)速系統(tǒng)來實現(xiàn)。圖中兩個調(diào)節(jié)器ASR和ACR分別為轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器，二者串級連接，即把轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出作為電流調(diào)節(jié)器的輸入，再用電流調(diào)節(jié)器的輸出去控制晶閘管整流器的觸發(fā)裝置。圖中和分別表示轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)?；魻栐z測得到的弱電流信號經(jīng)轉(zhuǎn)換、濾波、放大后,變成與電樞電流成比例的0~5V的直流電壓信號,再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換電路,將模擬電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字量,輸入微型計算機。 數(shù)字式位置控制器數(shù)字式速度控制器數(shù)字式電流控制器數(shù)字式PWM信號發(fā)生器PWM功率放大器M信號轉(zhuǎn)換濾波放大A/D轉(zhuǎn)換.PG光電隔離倍頻變向位置可逆計數(shù)器數(shù)字式速度測量計數(shù)器位置給定+霍爾元件+ 數(shù)字式雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)方框圖 數(shù)字式雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖 8051單片機簡介本系統(tǒng)要求微型計算機完成電流環(huán)、速度環(huán)和位置環(huán)的控制算法運算以及相應(yīng)的反饋信號數(shù)字化測量和采樣,接收和處理上位微型計算機送給伺服系統(tǒng)的指令,采集伺服系統(tǒng)的有關(guān)信息并反饋到上位微型計算機等。 8051單片機的基本組成8051單片機由CPU和8個部件組成，它們都通過片內(nèi)單一總線連接，其基本結(jié)構(gòu)依然是通用CPU加上外圍芯片的結(jié)構(gòu)模式，但在功能單元的控制上采用了特殊功能寄存器的集中控制方法。特殊功能寄存器：是用來對片內(nèi)各部件進行管理、控制、監(jiān)視的控制寄存器和狀態(tài)寄存器，是一個特殊功能的RAM區(qū)，位于內(nèi)部RAM的高128個單元，其地址為80H—FFH。定時器：8051片內(nèi)有2個16位的定時器，用來實現(xiàn)定時或者計數(shù)功能，并且以其定時或計數(shù)結(jié)果對計算機進行控制。 8051單片機引腳圖 8051單片機引腳圖變電壓調(diào)速是直流調(diào)速系統(tǒng)用的主要方法，調(diào)節(jié)電樞供電電壓所需的可控制電源通常有3種：旋轉(zhuǎn)電流機組，靜止可控整流器，直流斬波器和脈寬調(diào)制變換器。通過調(diào)節(jié)觸發(fā)裝置GT的控制電壓來移動觸發(fā)脈沖的相位，即可改變Ud，從而實現(xiàn)平滑調(diào)速，且控制作用快速性能好，提高系統(tǒng)動態(tài)性能。雙極性調(diào)制方式的特點是4個功率管都工作在較高頻率(載波頻率)，雙極性控制的橋式可逆PWM變換器有以下優(yōu)點：1） 電流一定連續(xù)；2） 可使電機在四象限運行；3） 電機停止時有微振電流，可以消除靜摩擦死區(qū)；4） 低速平穩(wěn)性好，系統(tǒng)的調(diào)速范圍可達1：20000左右；5） 低速時，每個開關(guān)器件的驅(qū)動脈沖仍較寬，有利于器件的可靠導(dǎo)。②電流濾波時間常數(shù)。 選擇調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)根據(jù)設(shè)計要求=10％，并保證穩(wěn)態(tài)電流無差，可按典型I型系統(tǒng)設(shè)計電流調(diào)節(jié)器。② 校驗忽略反電動勢變化對電流環(huán)動態(tài)影像的條件滿足近似條件。根據(jù)所用測速發(fā)電機紋波情況，取=。當(dāng)h=5時，查表得△能滿足設(shè)計要求。在主程序中，主要完成對各個可編程芯片進行初始化和鍵盤參數(shù)設(shè)置的處理。主程序：0000 AJMP STARTSTART：CLR CLR ；選中工作寄存器0組 CLR C MOV R0 ，4FH MOV A ，30HCLEAR1：CLR A INC A DJNZ R0 ，CLEAR1 ；清零307FH SETB TR0 ；定時器/計數(shù)器0工作 MOV TMODE ，01H ；定時器/計數(shù)器工作在方式1 SETB EA ；總中斷開放 SETB IT0 ；置INTO為降沿觸發(fā) SETB IT1 ；置INT1為降沿觸發(fā)LJMP MAINLJMP CTCOLCALL SAMPLE...Fosc=12MHZ，用一個定時器/計數(shù)器定時50ms，用R2作計數(shù)器，置初值14H，到定時時間后產(chǎn)生中斷，每執(zhí)行一次中斷服務(wù)程序，讓計數(shù)器內(nèi)容減1，當(dāng)計數(shù)器內(nèi)容減為0時，則到1s。第一節(jié) 系統(tǒng)的建模與參數(shù)設(shè)置在本設(shè)計中討論的是直流電動機拖動恒轉(zhuǎn)巨負載的自動控制系統(tǒng)，直流電動機本身是一個電磁相互作用的非線性系統(tǒng)，在這里將其近似為一個線性系統(tǒng)，得到直流電動機的傳遞函數(shù)為：求取雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型一般采用由內(nèi)到外，逐環(huán)求取。由于電流環(huán)的重要作用是保持電樞電流在動態(tài)過程中不超過允許值，因而在土家控制作用時不希望有超調(diào)，而且當(dāng)時，典型型系統(tǒng)的抗恢復(fù)時間還是可以接受的，故采用調(diào)節(jié)器將電流環(huán)的控制對象校正成典型型系統(tǒng)，其中調(diào)節(jié)器傳遞函數(shù)為：。 建立仿真模型轉(zhuǎn)速雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的傳遞函數(shù)模型主要由給定環(huán)節(jié)、ASR、ACR、限幅函數(shù)、速度反饋環(huán)等部分組成。當(dāng)?shù)竭_恒流升速階段時，ASR一直處于飽和狀態(tài)，轉(zhuǎn)速負反饋不起調(diào)節(jié)作用，轉(zhuǎn)速環(huán)相當(dāng)于開環(huán)狀態(tài)，系統(tǒng)為恒值電流調(diào)節(jié)系統(tǒng)，因此，系統(tǒng)的加速度為恒值，電動機轉(zhuǎn)速呈線性增長直至給定轉(zhuǎn)速。其輸出電壓立即從限幅值下降，主電流也隨之下降。而在軟件方面，采用PI算法來確定閉環(huán)控制的補償量也是由數(shù)字電路組成的直流電機閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)所不能及的?？偨Y(jié)通過兩周的課程設(shè)計，首先我對直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)有了更深的認識，加深了理解，是對課堂上所學(xué)的知識的一次很好的應(yīng)用。參考文獻[1] 陳伯時主編 電力拖動自動控制系統(tǒng)—運動控制系統(tǒng)（第3版） 機械工業(yè)出版社 2007 [2] 王兆安，黃俊主編 電力電子技術(shù)（第4版） 北京：機械工業(yè)出版社 2000[3] 任彥碩主編 自動控制原理 機械工業(yè)出版社 2006[4] 李榮生主編 電氣傳動控制系統(tǒng)設(shè)計指導(dǎo) 機械工業(yè)出版社[5] 吳守箴，臧英杰 編著 電氣傳動的脈寬調(diào)制控制技術(shù) 機械工業(yè)出版社[6］孟慶春 電力拖動自動控制系統(tǒng) 沈陽：東北大學(xué)出版社 [7] 沈文，Eagle lee 詹衛(wèi)前 AVR單片機——C語言開發(fā)入門指導(dǎo). 2003[8] 萬福君 潘松峰 單片微機原理系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用(第二版) 2004[9] 李仁定 電機的微機控制 機械工業(yè)出版社 2004[10] 周淵深 交直流調(diào)速系統(tǒng)與MATLAB仿真 中國電力出版社 20