【正文】 還有感謝學(xué)校個(gè)我們一個(gè)學(xué)習(xí)的場所。用過零監(jiān)測法、對(duì)稱檢查法、周期性檢查法及單調(diào)性檢查可以判別已采集信號(hào)與完整正弦模板間的差距。 DSP工作在 30MHZ時(shí)鐘下時(shí)，速度為 30MIPS，故控制算法要求不能超過 3000 條匯編指令，由于控制算法的簡化和去除了浮點(diǎn)運(yùn)算，實(shí)際程序沒有超過 2020條指令。中斷產(chǎn)生時(shí)，系統(tǒng)通過通用中斷向量表自動(dòng)跳到該中斷所屬級(jí)別的 GISR 中，在 GISR 中，讀取外設(shè)中斷向量寄存器 PIVR 的值，根據(jù)外設(shè)中斷向量表，使程序跳轉(zhuǎn)到中斷對(duì)應(yīng)的 SISR 中。算法先根據(jù)式（ 5）估算出各個(gè)系數(shù)的值，運(yùn)用 PID 算法根據(jù)隔振對(duì)象加速度反饋輸入依次對(duì)各系數(shù)進(jìn)行 校正，得到最優(yōu)的控制參數(shù)。傳感器處理電路及 A/D變換加速度傳感器和位移傳感器輸出需進(jìn)行預(yù)處理后再進(jìn)行 A/D變換。為了提高測量和控制精度，必須消除信號(hào)中的噪聲和干擾。所有可屏蔽中斷分為六級(jí)（ INT1－ INT6），如圖 6 所示。 51系列是一種很經(jīng)典的單片機(jī)， 20多年來一直久盛不衰。定時(shí)器 2中斷作為和上位機(jī)及編程器的串行通訊。 軟件主要由主程序和中斷服務(wù)程序兩部分組成。商品化的 PWM驅(qū)動(dòng)器體積龐大、價(jià)格昂貴，在此采用了自制的小功率 PWM驅(qū)動(dòng)器，其電路圖如圖４所示。兩值得的區(qū)別在于標(biāo)準(zhǔn)型只可以訪問固定的地址空間 PWM接口程序?qū)崿F(xiàn) PWM初始化，控制輸出的 PWM調(diào)制、 載波頻率、死區(qū)寬度等參數(shù)的功能。這些都極大地提高式中，ｓ為相對(duì)位移ｕ－ｘ， s和 s分別為相對(duì)位移的一次微分和二次微分。在這些系統(tǒng)中，通常包含 DSP和單片機(jī)兩個(gè)子系統(tǒng)。在控制過程中，先以估算值作為初始值，再以一定控制算法（自整定 PID），根據(jù)加速度反饋，對(duì)控制參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)校 位移傳感器（ PSD）輸出信號(hào)經(jīng)由信號(hào)處理電路、加速度 傳感器輸出信號(hào)經(jīng)由電荷放大器后，再分別通過 TMS320F2407中的 A/D 轉(zhuǎn)換器輸入到 DSP核心中。在正常運(yùn)行狀態(tài)下，用戶使用控制器面板上的鍵盤或者上位機(jī)和編程器的通訊 可進(jìn)行定位顯示、電流整定值調(diào)整、延時(shí)脫扣時(shí)間調(diào)整、試驗(yàn)、存儲(chǔ)、復(fù)位等各項(xiàng)操作。 INT1 是電壓方波中斷， INT2 是電流方波中斷，兩個(gè)外部中斷通過定時(shí)器 0 經(jīng)過處理嵌入式系統(tǒng)內(nèi)部有一個(gè)能獨(dú)立工作的時(shí)鐘發(fā)生器，在復(fù)位后被默認(rèn)為系統(tǒng)時(shí)鐘。 大連海洋大學(xué)專科畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 智能時(shí)間控制器設(shè)計(jì) 12 HPI8總共有 18根信號(hào)線。而且 Intel通過授權(quán) 51內(nèi)核，出現(xiàn)很多第三方生產(chǎn)的 51系列產(chǎn)品。定時(shí)器 3中斷中進(jìn)行電壓、電流采樣和瞬時(shí)脫扣處理，基于同樣的原因，采樣的數(shù)據(jù)處理應(yīng)該放在主程序里完成。由于其中兩個(gè)按鍵要求有連續(xù)按鍵功能，因此單獨(dú)接到系統(tǒng)的普通 I/O口上。如有需要，時(shí)鐘源可以在運(yùn)行時(shí)切換到外部振蕩器。下面就介紹 DSP和單片機(jī)之間的接口技術(shù)。定時(shí)器 1中斷作為延時(shí)時(shí)間計(jì)數(shù)和刷新顯示計(jì)數(shù)及其它的計(jì)數(shù)。 為了滿足系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性需要，需由一時(shí)鐘電路給系統(tǒng)提供時(shí)鐘信號(hào)。擴(kuò)展的中斷系統(tǒng)向嵌入式系統(tǒng)提供 22 個(gè)中斷源，允許大量的模擬和數(shù)字外設(shè)中斷微控制器。嵌入式系統(tǒng)采用流水線結(jié)構(gòu)，處理能力大大提高，峰值性能可達(dá) 25MIPS。另一種方式為測量接地電流。每個(gè)系統(tǒng)都能有效地管理模擬和數(shù)字外設(shè)，可以關(guān)閉暫時(shí)不工作的外設(shè)以降低功耗。為了不增加系統(tǒng)復(fù)雜度，從擴(kuò)充的數(shù)據(jù) RAM中分出一塊作為調(diào)試時(shí)的程序 RAM。 控制策略及控制器 控制策略 根據(jù)系統(tǒng)各部分?jǐn)?shù)學(xué)模型可計(jì)算出控制電壓輸出，如式（５）所示。時(shí)序見圖 1，即下降沿傳輸開始，上升沿傳輸結(jié)束。每一種又分為標(biāo)準(zhǔn)型和增強(qiáng)型。下面就介紹 DSP和單片機(jī)之間的接口技術(shù)。定時(shí)器 1中斷作為延時(shí)時(shí)間計(jì)數(shù)和刷新顯示計(jì)數(shù)及其它的計(jì)數(shù)。 為了滿足系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性需要，需由一時(shí)鐘電路給系統(tǒng)提供時(shí)鐘信號(hào)。擴(kuò)展的中斷系統(tǒng)向嵌入式系統(tǒng)提供 22 個(gè)中斷源，允許大量的模擬和數(shù)字外設(shè)中斷微控制器。嵌入式系統(tǒng)采用流水線結(jié)構(gòu)，處理能力大大提高，峰大連海洋大學(xué)專科畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 智能時(shí)間控制器設(shè)計(jì) 6 值性能可達(dá) 25MIPS。 另一種方式為測量接地電流。電壓變換器自動(dòng)切換上述兩種電源，自動(dòng)釋放速飽和電壓互感器提供的多余能量［ 2］。 大連海洋大學(xué)?？飘厴I(yè)論文 (設(shè) 計(jì) ) 智能時(shí)間控制器設(shè)計(jì) 4 系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型描述： 空芯互感器檢測供電線路中的電流，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字電路和單片機(jī)可處理的電平信號(hào)。如果供電線路中的故障是間歇性的，則故障電流會(huì)反復(fù)斷續(xù)出現(xiàn)。采用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，使多臺(tái)智能型斷路器 組成智能供配電系統(tǒng)，具有遙測、遙控、遙訊和遙調(diào)功能。該控制器體積小、性能優(yōu)，具備完善的保護(hù)功能。隨著用電系統(tǒng)規(guī)模和等級(jí)不斷擴(kuò)大，系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式日趨復(fù)雜，傳統(tǒng)的控制器已越來越難以滿足系統(tǒng)的可靠性、準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性的要求。由于采用了高速嵌入式微處理器，采用 FFT的方法計(jì)算電流有效值，根據(jù)此值發(fā)出動(dòng)作指令，提高了動(dòng)作的準(zhǔn)確性，把動(dòng)作范圍縮小到 ~。 15KV ESD保護(hù) 通訊協(xié)議 MODBUSRTU 波特率 1200、 2400、 4800、 9600、 bps 精度等級(jí) 電壓 ,電流 有功功率 ,無功功率 ,功率因數(shù) 有功電度 頻率 1000VDC 供電電源 +8~30VDC,功耗 工作溫度 20~75℃ 存貯條件 20℃～ +80℃（ RH:5%～ 95%不結(jié)露） 儀表規(guī)格 外形尺寸 : 71mm * 113mm * 59mm 主動(dòng)振動(dòng)控制系統(tǒng)模型如圖１所示。本控制器由電壓變換器提供全機(jī) 24V、 +5V和－ 5V 工作電源。 一種方式為測量中線電流。 微處理器單元 控制器微處理器采用嵌入式微處理器 C8051系列，該系統(tǒng)是真正能獨(dú)立工作的集成的混合信號(hào)片上系統(tǒng)（ SOC），它具有與 MCS51 內(nèi)核及指令集完全兼容的微控制器，除了具有標(biāo)準(zhǔn) 8051 的數(shù)字外設(shè)部件之外，片內(nèi)還集成了數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)中常用的模擬部件和其它 數(shù)字外設(shè)及功能部件，減少了系統(tǒng)的外圍元件，有利于提高系統(tǒng)的抗干擾能力。在使用 JTAG 調(diào)試時(shí)，所有的模擬和數(shù)字外設(shè)都可全功能運(yùn)行。采用數(shù)碼管和LED 發(fā)光二極管循環(huán)顯示電路運(yùn)行參數(shù)及故障狀態(tài)下的故障電流和指示故障類型。若有故障，則需跳轉(zhuǎn)到各項(xiàng)故障處理子程序，此期間以查詢方式處理鍵盤程序，定時(shí)刷新顯示。在這些系統(tǒng)中，通常包含 DSP和單片機(jī)兩個(gè)子系統(tǒng)。這些都極大地提高了它的性能，擴(kuò)大了它的應(yīng)用范圍。表 1 HPI 接口信號(hào)及功能 HAS 鎖存信號(hào)，用來鎖存 HBIL、 HCNTL0/1， HR/W HBIL 字節(jié)控制信號(hào)， 0 表示傳輸?shù)?1 個(gè)字節(jié)， 1 表示傳輸?shù)?2個(gè)字節(jié) HCNTL0/1 與 HCNTL1配合選擇 HPI寄存器 HD0～ HD7 數(shù)據(jù)線 HCS 片選信號(hào) HDS1 傳輸時(shí)序控制信號(hào) HDS2 傳輸時(shí)序控制信號(hào) HINT 主機(jī)中斷信號(hào) HRDY 準(zhǔn)備就緒信號(hào) HR/W 讀或?qū)懣刂菩盘?hào) ① HAS：在數(shù)據(jù)線和地址復(fù)用的 MCU中，與 ALE信號(hào)連接，在下降沿鎖存 HBIL、 HCNTL0/HR/W，因數(shù)這些信號(hào)通常與地址線連接。因而在數(shù)字式主動(dòng)振動(dòng)控制系統(tǒng)中，通常在單片機(jī)難以達(dá)到實(shí)時(shí)性要求，本文采用高速 DSP 器件解決控制的實(shí)時(shí)性問題。 DSP核心根據(jù)加速度反饋修正控制參數(shù)，由位移輸入計(jì)算出控制量，進(jìn)行 PM調(diào)制后送到 PWM功率驅(qū)動(dòng)。內(nèi)部的數(shù)字資源通過優(yōu)先權(quán)交叉開關(guān)譯碼器分配 I/O口，可完全由用戶支配。接地電流信 號(hào)一般較小，需經(jīng)放大處理，其取論文新型智能控制器的研究與開發(fā)來自 一種方式為測量中線電流。 控制器微處理器采用嵌入式微處理器 C8051系列，該系統(tǒng)是真正能獨(dú)立工作的集成的混合信大連海洋大學(xué)?？飘厴I(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 智能時(shí)間控制器設(shè)計(jì) 10 號(hào)片上系統(tǒng)（ SOC），它具有與 MCS51 內(nèi)核及指令集完全兼容的微控制器，除了具有標(biāo)準(zhǔn) 8051 的數(shù)字外設(shè)部件之外，片內(nèi)還集成了數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)中常用的模擬部件和其它數(shù)字外設(shè)及功能部件，減少了系統(tǒng)的外圍元件，有利于提高系統(tǒng)的抗干擾能力。在使用 JTAG調(diào)試時(shí)，所有的模擬和數(shù)字外設(shè)都可全功能運(yùn)行。采用數(shù)碼管和LED 發(fā)光二極管循環(huán)顯示電路運(yùn)行參數(shù)及故障狀態(tài)下的故障電流和指示故障類型。若有故障，則需跳轉(zhuǎn)到各項(xiàng)故障處理子程序，此期間以查詢方式處理鍵盤程序，定時(shí)刷新顯示。在這些系統(tǒng)中，通常包含 DSP大連海洋大學(xué)?？飘厴I(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 智能時(shí)間控制器設(shè)計(jì) 11 和單片機(jī)兩個(gè)子系統(tǒng)。該調(diào)試系統(tǒng)支持觀察和修改存儲(chǔ)器和寄存器，支持?jǐn)帱c(diǎn)、單步、運(yùn)行和停機(jī)命令。系統(tǒng)通過一個(gè)高效的鍵盤顯示管理芯片 BC7281，利用 3 個(gè)信號(hào)線便完成了主要的面板顯示和按鍵操作 。定時(shí)器 1中斷作為延時(shí)時(shí)間計(jì)數(shù)和刷新顯示計(jì)數(shù)及其它的計(jì)數(shù)。下面就介紹 DSP和單片機(jī)之間的接口技術(shù)。每一種又分為標(biāo)準(zhǔn)型和增強(qiáng)型。主程序開始上電初始化，配置 I/O端口，系統(tǒng)自檢，然后進(jìn)行 FFT對(duì) 電壓、電流的采樣數(shù)據(jù)處理，求取各項(xiàng)電路參數(shù)，并判斷是否有故障需要進(jìn)行延時(shí)脫扣。 顯示曾采用液晶顯示方案，但是由于液晶顯示在高溫和振動(dòng)情況下容易損壞，特別是在部分現(xiàn)場環(huán)境較暗時(shí)，控制器是否正常運(yùn)行不便監(jiān)察，因此，采用 LED顯示。主程序主要完成鍵盤輸入（采用查 詢方式）、數(shù)據(jù)處理及顯示刷新、故障檢測及處理和故障脫扣等功能；中斷服務(wù)程序主要完成電壓、電流的采樣、頻率、功率因數(shù)的計(jì)量以及瞬時(shí)故障檢測和連續(xù)按鍵等功能。定時(shí)器 2中斷作為和上位機(jī)及編程器的串行通訊。 51系列是一種很經(jīng)典的單片機(jī)， 20多年來一直久盛不衰。 DSP 芯片中的 HPI（主機(jī)接口）是為了滿足 DSP與其它的微處理器接口而專門設(shè)計(jì)的。前者輸出電荷信號(hào)，應(yīng)用電荷放大器將其轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，后者輸出微弱的電流信號(hào)（數(shù)個(gè)微安），進(jìn)行前置放大及相關(guān)模擬處理后得到表示位移的模擬電壓信號(hào)，經(jīng)過處理的此二路信號(hào)分別送入 DSP片內(nèi) A/D轉(zhuǎn)換器的 1,2通道進(jìn)行模／數(shù)變換。由于其中兩個(gè)按鍵要求有連續(xù)按鍵功能，因此單獨(dú)接到系統(tǒng)的普通I/O 口上。 INT1 是電壓方波中斷， INT2 是電流方波中斷，兩個(gè)外部中斷通過定時(shí)器 0 經(jīng) 過處理得到電路的頻率和功率因數(shù)。主從設(shè)備之間也要以一定的方式接口，來進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。它分為 HPI8和 HPI16，分別針對(duì)具有 8位和 16位進(jìn)行控制。 DSP 工作在 30MHZ 時(shí)鐘下時(shí)，速度為 30MIPS，故控制算法要求不能超過 3000條匯編指令，由于控制算法的簡化和去除了浮點(diǎn)運(yùn)算，實(shí) 際程序沒有超過 2020條指令。用過零監(jiān)測法、對(duì)稱檢查法、周期性檢查法及單調(diào)性檢查可以判別已采集信號(hào)與完整正弦模板間的差距。 IR2110完成初次驅(qū)動(dòng)，將來自 DSP的 TTL電平轉(zhuǎn)化為 12V電平輸出，推動(dòng)由四個(gè)功率管 IRF3710構(gòu)成的Ｈ橋進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作，Ｈ橋再驅(qū)動(dòng)作動(dòng)器 施加控制力。因此中斷控制包括