【正文】 軟件程序流程圖 13 A N A 清 e1單元 采樣系統(tǒng)輸出 Y 開始 初始化 啟動(dòng) 0809 給定值→ R1 啟動(dòng) 0809 檢測(cè)值→ R2 計(jì)算偏差 圓整→ R3 計(jì)算變化率 圓整→ R4 查控制表→ R5 R5+R6→ R7 R7≧ R0 啟動(dòng) 0832 置 0 結(jié)束 模糊控制電機(jī)軟啟動(dòng) 16 N 求 e ： e=R－ Y 求△ e: △ e=e－ e1 用 K K2對(duì) e、△ e 進(jìn)行量化計(jì)算，求出 e、△ e 對(duì)應(yīng)的模糊量的倫域值 xi、 yj i=xi＋ 6， j= yj＋ 6 求 uij存放的表地址為 ： A(uij)= 表首地址＋ (i13＋ j) 查模糊控制表，取得 uij 控制量 u*=k3uij 輸出 u* e 送入 e1單元 采樣時(shí)間到 模糊控制電機(jī)軟啟動(dòng) 17 部分程序清單（見附錄） 模糊控制電機(jī)軟啟動(dòng) 18 七、小結(jié) 當(dāng)前交流電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng)控制器尚屬剛剛起步階段，但由于它具備一系列優(yōu)點(diǎn)，將使其進(jìn)一步得到 廣泛地應(yīng)用。在工作電流、電壓和功率值上，相應(yīng)地留有 1～ 3倍的余量。 Uig由鍵盤輸入 Ua Uiq LM324 圖 11 硬件電路框圖 在整個(gè)系統(tǒng)中，選用了國外進(jìn)口的雙向可控硅模塊，并要求其反壓大于1200V，工作電流 為被控電機(jī)額定電流的 2 倍。按紐上面是顯示屏。為此必須在控制時(shí)對(duì)電機(jī)的啟動(dòng)和啟動(dòng)完畢的正常行動(dòng)加以區(qū)別，分別以上述不同的電流值在不同需要時(shí)進(jìn)行分別控制，如下頁圖 9所示。 2． 1恒流軟啟動(dòng) 我這里采 用了大功率晶閘管，而且使電機(jī)啟動(dòng)時(shí)的啟動(dòng)電流可根據(jù)工況的需要而預(yù)先設(shè)定并連續(xù)可調(diào)，并使電機(jī)在啟動(dòng)電流始終維持在所設(shè)定的電流值，模糊控制電機(jī)軟啟動(dòng) 10 避免了啟動(dòng)沖擊電流。 通過雙向晶閘管相位控制以實(shí)現(xiàn)降壓節(jié)能。由于勵(lì)磁電流保持不變，定子銅損 Pcu1 降 低并不明顯，因此電機(jī)效率和功率因數(shù)有較大幅度的降低。 按以上方法，對(duì)論域 X、 Y 中全部元素的所有組合計(jì)算出相應(yīng)的以論域 Z元素表示的控制量變化值，并寫成矩陣（ uij） 9 9,由該矩陣構(gòu)成的相應(yīng)表格即為模糊控制器的控制表。 偏差e 4 3 2 1 0 1 2 3 4 NB 1 0 0 0 0 0 0 0 NS 0 1 0 0 0 0 0 ZE 0 0 0 1 0 0 0 PS 0 0 0 0 0 1 0 PB 0 0 0 0 0 0 0 1 圖 3 模糊賦值表 第三步： 模糊控制規(guī) 則的確定 模糊控制規(guī)則，實(shí)質(zhì)上是將操作者在控制過程中的時(shí)間經(jīng)驗(yàn)加以總結(jié)而得模糊控制電機(jī)軟啟動(dòng) 6 到的一條條模糊條件語言的集合，通常簡(jiǎn)寫為一個(gè)表，稱為模糊控制狀態(tài)表。由上圖可見，這里模糊控制器的設(shè)計(jì)關(guān)鍵是求取控制表，它模糊化 合成算法 判決 K1 K2 量 化 量 化 模 糊 控制表 K3 對(duì)象 模糊控制電機(jī)軟啟動(dòng) 5 是根據(jù)模糊控制算法求出來的關(guān)于輸入和輸出量之間關(guān)系的表格。這就組成了一個(gè)常規(guī)模糊控制器，如圖 1 所示。一般情況下異步電機(jī)的額定功率為 左右， 異步電機(jī)在滿足額定運(yùn)行狀態(tài)額定負(fù)載下，將達(dá)到最佳功率因數(shù)和效率；而在輕載和非額定運(yùn)行狀態(tài)下運(yùn)行，電機(jī)的功率因數(shù)和效率，都會(huì)有損失 由此可見，如果能對(duì)電機(jī)進(jìn)行有效的補(bǔ)償控制和負(fù)載率調(diào)整，即能很好的改善電機(jī)的啟動(dòng)特性。cosΦ稱為有功功率，Q=U 異步電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng)的過程，就是通過控制電動(dòng)機(jī)外施電壓，控制電動(dòng)機(jī)從停止?fàn)顟B(tài)向滿速運(yùn)行狀態(tài)逐步加速。 另一種方式是降壓?jiǎn)?dòng)，目前降壓?jiǎn)?dòng)主要采用如下幾種方法： a) 電阻降壓或電抗器降壓?jiǎn)?dòng) 。在大、中功率異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)過程中必須限制啟 動(dòng)電流?？刂齐娐肥且?AT89C51 單片機(jī)為核心的數(shù)字電路。因此電動(dòng)機(jī)的節(jié)能降耗意義重大，國家對(duì)此已制定了一系列的法規(guī)政策，來鼓勵(lì)電動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。這樣就可達(dá)到降低電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流，提高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩和啟動(dòng)過程無電流沖 擊的軟模糊控制電機(jī)軟啟動(dòng) 2 啟動(dòng)過程。 異步電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)過程中，電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生磁場(chǎng)需大量無功功率。cosΦ Φ為電壓波形與電流波形之間的相位差（功率因數(shù)角），它是由電路中的非阻性負(fù)載引起的，定義 cosΦ為功率因 數(shù)。他的等效電路是由耗能元件電阻 RL（拖動(dòng)負(fù)載）和儲(chǔ)能元件電感 LM（定子轉(zhuǎn)子線圈電感）組成。因此，當(dāng)要設(shè)計(jì)一個(gè)模糊控制器時(shí)，并不需要象設(shè)計(jì)數(shù)字控制器時(shí)那樣，必須知道被控對(duì)象的傳遞函數(shù)的精確數(shù)字表達(dá)式。于是在過程控制中，計(jì)算機(jī)只需直接根據(jù)采樣和論域變換得來的以論域元素的形式表現(xiàn)的 e(xi)和△ e(yj)，由控制表的第 i行與第 j 列找到對(duì)應(yīng)的同樣以論域元素形式表現(xiàn)的控制量 u(zk)，把其乘以比例因子，即可用于控制被控過程，以達(dá)到預(yù)期的控制目的。 第二步： 在各輸入輸出語言變量論域中定義模糊子集。 如下圖 4 所示 NB NS ZE PS PB NB X PB PB PS NB NS PB PS PS ZE NB ZE PB PS ZE NS NB PS PB ZE NS NS NB PB PB NS NB NB X 圖 4 模糊控制狀態(tài)表 第四步： 求模糊控制表 設(shè)系統(tǒng)輸入偏差 E 的論域值為 1，偏差變化率 EC 地論域值為 2，如圖 49所示：對(duì)于輸入的偏差量有： μ ZE（ 1） = μ PS（ 1） = 其余模糊集的隸屬度都為 0。 第四步： 將查表得到的控制量的論域值 Uij乘以比例因子 k3，即： u*= k3Uij，便可得到實(shí)際的控制量 u*，輸出去控制被控對(duì)象。 工業(yè)上常用的異步電動(dòng)機(jī)都是三相的，因此晶閘管交流調(diào)壓電路大都采用三相交流調(diào)壓電路。反之負(fù)載小電動(dòng)機(jī)的工作電壓就低。 但在一些工況中我們發(fā)現(xiàn)有些設(shè)備要求啟動(dòng)力矩很大（如攪拌機(jī)，皮帶輸機(jī)等重載啟動(dòng)），因此以后還需派生階躍恒流軟啟動(dòng)和脈沖恒流軟啟動(dòng)系列，如圖 8 所示，這樣就可較好地解決了該節(jié)電控制器可適用各種工況的要求 。這種保護(hù)性能比常用的雙金屬熱保護(hù)器性能好，保護(hù)動(dòng)作快。 8950 單片機(jī)內(nèi)部含有 4KB 閃速存儲(chǔ)器，模糊控制所執(zhí)行的程序、模糊控制表、用于存放模糊控制所必須的變量都存放在 AT89C51 內(nèi)部 4KB 閃速存儲(chǔ)器中，無須再擴(kuò)展外部程序存儲(chǔ)器。 ? 電路設(shè)計(jì)方面：在電路的設(shè)計(jì)上， 留有了足夠的余量，并且增加了許多的保護(hù)電路，如采取 了光電隔離電路，將高壓與低壓隔開，既防止了干擾，又保證了各部份電路的可靠運(yùn)行。其軟件可分控制軟件與管理軟件兩部分： 模糊控制電機(jī)軟啟動(dòng) 15 ? 控制軟件： 程序中只需完成啟動(dòng) ADC0809 對(duì)給定啟動(dòng)電流值和電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流信號(hào)的采集、求電流偏差及變化率、查模糊控制表、啟動(dòng) DAC0832 進(jìn)行輸出量的 D/A 轉(zhuǎn)換等工作。 ORG 0000H SJMP STAR ORG 0003H AJMP INTR0 ORG 0010H MOV 22H,00H MOV 23H,0FCH MOV R0,0FFH STAR: MOVX DPTR,0FC00H MOV R7,0FFH] MOV A,00H LOOP: MOVX DPTR,A INC DPTR INC A DJNZ R7,LOOP MOV DPTR,0FEF8H MOV A,0C2H MOVX DPTR,A MOV DPTR,0FEFCH MOV A,88H MOVX DPTR,A INC DPTR MOV A,93H MOVX DPTR,A MOV IE,81H SETB IT0 模糊控制電機(jī)軟啟動(dòng) 20 INT0 中斷服務(wù)程序：（由 0003H 來） INTR0: MOV DPTR,0FEF8H MOV A,0C2H MOVX DPTR,A MOV DPTR,0FEFCH MOV A,88H MOVX DPTR,A INC DPTR, MOV A,93H MOVX DPTR,A MOV DPH,23H MOV DPL,22H MOVX A,DPTR MOV DPT