【正文】 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)主程序——完成實(shí)時(shí)性要求不高的功能，完成系統(tǒng)初始化后，實(shí)現(xiàn)鍵盤(pán)處理、刷新顯示、與上位計(jì)算機(jī)和其他外設(shè)通信等功能，如圖41。當(dāng)鍵盤(pán)有輸入值時(shí)，8279向CPU申請(qǐng)中斷。按鍵操作由終端導(dǎo)入，靜態(tài)顯示方式。 比例控制是一種最簡(jiǎn)單的控制方式。with微分（D）控制 數(shù)字PID控制器流程圖數(shù)字PID控制算法可以分為位置式PID和增量式PID控制算法。 1．直流電機(jī)的傳遞函數(shù)額定勵(lì)磁下他勵(lì)直流電機(jī)的等效電路如圖52所示： 圖52直流電動(dòng)機(jī)等效電路規(guī)定正方向如圖所示。選取電動(dòng)機(jī)各參數(shù)分別為Ra=，La=，Ka=，Kb=，f=，Ja=Ja=。＋－－＋Ud△UnUn*1/CePIDKsUnIdRn(s)圖54 無(wú)靜差調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)圖系統(tǒng)基于Matlab中Simulink的結(jié)構(gòu)圖圖55系統(tǒng)基于Matlab中Simulink的結(jié)構(gòu)圖圖56仿真波形圖結(jié) 束 語(yǔ)本文所述的直流電機(jī)閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)是以單片微機(jī)AT89S52為核心的，而通過(guò)單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)調(diào)整又有多種途徑，相對(duì)于其他用硬件或者硬件與軟件相結(jié)合的方法實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)進(jìn)行調(diào)整，采用PWM軟件方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的調(diào)速過(guò)程具有更大的靈活性和更低的成本，它能夠充分發(fā)揮單片機(jī)的效能，對(duì)于簡(jiǎn)易速度控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)提供了一種有效的途徑。因此，特別需要感謝梅楊老師給予的耐心細(xì)致的指導(dǎo)，在此，再一次向梅教師以及關(guān)心幫助我的教師同學(xué)表示最誠(chéng)摯的謝意！其次，學(xué)校在這方面也給我們提供了很大的支持和幫助，學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)比較重視，每個(gè)設(shè)計(jì)小組配有專門(mén)的指導(dǎo)老師，幫助我們能順利完成整個(gè)設(shè)計(jì)。uchar code zm[12]={0X3F,0X06,0X5B,0X4F,0X66,0X6D,0X7D,0X07,0X7F,0X6F,0x73,0x71}。key()。 in1=0。 ///裝計(jì)數(shù)器初值 TL0=0。 ///調(diào)用電機(jī)控制程序 display()。 ///重裝定時(shí)初值 TL1=0X24。 ///求速度十位值送十位顯示緩沖 bw=(speedbuf/100)%10。 delays()。///讀計(jì)數(shù)器 ys=0。}///*************************************************************************///鍵盤(pán)掃描子函數(shù),實(shí)現(xiàn)電機(jī)的方向 速度的控制///*************************************************************************key(){ uchar i。 ///電機(jī)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) in2=0。 if(i==0xef) { a=a+m。 } } if(i==0x7f) { delays()。論文密級(jí)：□公開(kāi) □保密（___年__月至__年__月）(保密的學(xué)位論文在解密后應(yīng)遵守此協(xié)議)作者簽名：_______ 導(dǎo)師簽名：______________年_____月_____日 _______年_____月_____日獨(dú) 創(chuàng) 聲 明本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)，是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果，成果不存在知識(shí)產(chǎn)權(quán)爭(zhēng)議。（保密論文在解密后遵守此規(guī)定）首先，我要特別感謝我的知道郭謙功老師對(duì)我的悉心指導(dǎo)，在我的論文書(shū)寫(xiě)及設(shè)計(jì)過(guò)程中給了我大量的幫助和指導(dǎo)，為我理清了設(shè)計(jì)思路和操作方法，并對(duì)我所做的課題提出了有效的改進(jìn)方案。這期間凝聚了很多人的心血，在此我表示由衷的感謝。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）使用授權(quán)聲明本人完全了解濱州學(xué)院關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。 if(i==0xbf) { in1=0。 else a=3。 } } if(i==0xfd) ///第二個(gè)鍵是否按下 { delays()。i0。 }}///*************************************************************************///讀速度值子函數(shù),從計(jì)數(shù)器0中讀計(jì)數(shù)值,經(jīng)過(guò)計(jì)算,求出當(dāng)前速度值///*************************************************************************speedcan(){ if(ys==500) { TR0=0。 delays()。 gw=speedbuf%10。 speedcan()。 ///開(kāi)定時(shí)器 while(1) ///無(wú)限循環(huán) { key()。 ///裝定時(shí)器初值 TL1=0X24。 ///顯示初始化 P0=0xc0。 ///速度值uchar zc=0。 ///控制位定義sbit in2=P3^1。老師淵博的知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)、誨人不倦的態(tài)度和學(xué)術(shù)上精益求精的精神讓我受益終生。 Transfer function from input 1 to output: 10s^2 + 11 s + 11Transfer function from input 2 to output: 50 s + 50s^2 + 11 s + 11 step(dcm(1))。 Kb=。本次設(shè)計(jì)選用直流電動(dòng)機(jī)的額定參數(shù)直流電動(dòng)機(jī)的額定參數(shù)PN=、UN=220V、IN=10A、nN=1480 r/min，Ks==。本次系統(tǒng)仿真采用前一種方法。所以對(duì)有較大慣性或滯后的被控對(duì)象，比例+微分(PD)控制器能改善系統(tǒng)在調(diào)節(jié)過(guò)程中的動(dòng)態(tài)特性。因此，比例+積分(PI)控制器，可以使系統(tǒng)在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后無(wú)穩(wěn)態(tài)誤差。 在積分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號(hào)的積分成正比關(guān)系。兩種中斷服務(wù)中，故障保護(hù)中斷優(yōu)先級(jí)別最高，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)中斷級(jí)別次之。響應(yīng)中斷后封鎖PWM輸出，使電機(jī)停轉(zhuǎn)。 while(1) { if(num==4) { PWM=~PWM。 TL0=(65536500)%256。N隨著機(jī)型的不同而不同。有時(shí)在數(shù)字78或79后面還有一個(gè)M或L，如78M12或79L24,用來(lái)區(qū)別輸出電流和封裝形式等，其中78L調(diào)系列的最大輸出電流為100mA，78M系列最大輸出電流為1A。如上圖示。 能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)按鍵的“去抖”和重鍵處理。CPU在忙于各項(xiàng)工作任務(wù)時(shí)，如何兼顧鍵盤(pán)的輸入，取決于鍵盤(pán)的工作方式。原理如圖37：圖37 M/T法測(cè)速原理測(cè)速時(shí)間Td由測(cè)速脈沖來(lái)同步，即由圖37電路實(shí)現(xiàn)Td等于整m1個(gè)脈沖周期。由于A、B兩相的脈沖相位相差90176。當(dāng)圓盤(pán)隨電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，光敏元件接受的光增量隨透光線條同步變化，光敏元件輸出波形經(jīng)過(guò)整形后變成脈沖。2）可使電動(dòng)機(jī)在四象限運(yùn)行。電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)體現(xiàn)在驅(qū)動(dòng)電壓正、負(fù)脈沖的寬窄上。1之間變化。在HIN為低電平期間，LIN端輸入高電平，VT VT 3導(dǎo)通，在直流電機(jī)上加反向工作電壓。在計(jì)算出（或測(cè)出）最大電壓后，再留有20%~30%的裕量，選用的IGBT型號(hào)為三菱公司的CT60AM18F，其耐壓值為900V，最大峰值電流30A，完全滿足設(shè)計(jì)要求。（2） IGBT的輸出電流和跨導(dǎo)都大于相同尺寸的功率MOSFET。降低了產(chǎn)品成本和減少體積?？删幊淌侵杆鼈兊墓ぷ鞣绞接芍噶顏?lái)設(shè)置，或者當(dāng)計(jì)數(shù)器用，或者當(dāng)定時(shí)器用，并且記數(shù)（定時(shí)）的范圍也可以由指令來(lái)設(shè)置。片上Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。同開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)相比，閉環(huán)控制具有一系列優(yōu)點(diǎn)。 （2）調(diào)寬調(diào)頻法：保持不變，改變，從而改變周期（或頻率）。而軟件部分，是對(duì)硬件端口所體現(xiàn)的信號(hào)，加以采集、分析、處理，最終實(shí)現(xiàn)控制器所要實(shí)現(xiàn)的各項(xiàng)功能，達(dá)到控制器自動(dòng)對(duì)電機(jī)速度的有效控制。PWM是通過(guò)控制固定電壓的直流電源開(kāi)關(guān)頻率，從而改變負(fù)載兩端的電壓，進(jìn)而達(dá)到控制要求的一種電壓調(diào)整方法。所以常用的控制方法是改變電樞端電壓調(diào)速的電樞電壓控法。需要能滿足生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)各種不同的特殊運(yùn)行要求，從而對(duì)直流電機(jī)的調(diào)速提出了較高的要求，改變電樞回路電阻調(diào)速，改變電樞電壓調(diào)速等技術(shù)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足要求，這時(shí)通過(guò)PWM方式控制直流電機(jī)調(diào)速的方法應(yīng)運(yùn)而生。傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)采用模擬元件，雖在一定程度上滿足了生產(chǎn)要求，但是因?yàn)樵菀桌匣驮谑褂弥幸资芡饨绺蓴_影響，并且線路復(fù)雜、通用性差，控制效果受到器件性能、溫度等因素的影響，故系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性及準(zhǔn)確性得不到保證，甚至出現(xiàn)事故。從控制的角度來(lái)看，直流調(diào)速還是交流拖動(dòng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。研究以單片機(jī)AT89S52和IR2110控制的直流電機(jī)脈寬調(diào)制調(diào)速系統(tǒng)。論文作者簽名： 年 月 日 河南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文，是本人在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，進(jìn)行研究工作所取得的成果。要求直流電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍為3050轉(zhuǎn)/秒，實(shí)時(shí)測(cè)量電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速,并要求在LED數(shù)碼管上顯示出來(lái)。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。此外，本文中還采用了芯片IR2110作為直流電機(jī)正轉(zhuǎn)調(diào)速功率放大電路的驅(qū)動(dòng)模塊，并且把它與延時(shí)電路相結(jié)合完成了在主電路中對(duì)直流電機(jī)的控制。采用單片機(jī)構(gòu)成控制系統(tǒng)，可以節(jié)約人力資源和降低系統(tǒng)成本，從而有效的提高工作效率。由于單片機(jī)的體積小、重量輕、功能強(qiáng)、抗干擾能力強(qiáng)、控制靈活、應(yīng)用方便、價(jià)格低廉等特點(diǎn)，計(jì)算機(jī)性能的不斷提高，單片機(jī)的應(yīng)也更加廣泛特別是在各種領(lǐng)域的控制、自動(dòng)化等方面。根據(jù)左手定則可知，當(dāng)流過(guò)線圈中電流改變方向時(shí)，線圈的方向也將改變，因此通過(guò)改變線圈電路的方向?qū)崿F(xiàn)改變電機(jī)的方向。脈寬調(diào)速利用一個(gè)固定的頻率來(lái)控制電源的接通或斷開(kāi)，并通過(guò)改變一個(gè)周期內(nèi)“接通”和“斷開(kāi)”時(shí)間的長(zhǎng)短，即改變直流電機(jī)電樞上電壓的“占空比”來(lái)改變平均電壓的大小，從而控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，因此，PWM又被稱為“開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)裝置”。因此，PWM又被稱為“開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)裝置”。占空比D表示了在一個(gè)周期里，開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通的時(shí)間與周期的比值，變化范圍為0≤D≤1。目前，在直流電動(dòng)機(jī)的控制中，主要使用第3種方法。由于閉環(huán)系統(tǒng)的這些優(yōu)點(diǎn)因此選用閉環(huán)系統(tǒng)。AT89S52主要功能擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash晶片內(nèi)部具時(shí)鐘振蕩器（傳統(tǒng)最高工作頻率可至 12MHz）內(nèi)部程序存儲(chǔ)器（ROM）為 8KB內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）為 256字節(jié)32 個(gè)可編程I/O 口線8 個(gè)中斷向量源三個(gè) 16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器全雙工UART串行通道AT89S52引腳圖圖31 單片機(jī)引腳圖 AT89S52 有6個(gè)中斷源：兩個(gè)外部中斷（INT0 和INT1），三個(gè)定時(shí)中斷（定時(shí)器0、2）和一個(gè)串行中斷。功率放大驅(qū)動(dòng)芯片有多種，其中較常用的芯片有IR2110和EXB841，但由于IR2110具有雙通道驅(qū)動(dòng)特性，且電路簡(jiǎn)單，使用方便，價(jià)格相對(duì)EXB841便宜，具有較高的性價(jià)比，且對(duì)于直流電機(jī)調(diào)速使用起來(lái)更加簡(jiǎn)便，因此該驅(qū)動(dòng)電路采用了IR2110集成芯片，使得該集成電路具有較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力和保護(hù)功能。IR2110采用CMOS施密特觸發(fā)輸入，兩路具有滯后欠壓鎖定。（5）與MOSFET一樣，IGBT具有很大的輸入電阻和較小的輸入電容，則驅(qū)動(dòng)功率低，開(kāi)關(guān)速度高。我們可以采取雙PWM信號(hào)來(lái)控制直流電機(jī)的正轉(zhuǎn)以及它的速度。因此電樞上的工作電壓是雙極性矩形脈沖波形，由于存在著機(jī)械慣性的緣故，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速是由矩形脈沖電壓的平均值來(lái)決定的。 圖34 橋式可逆PWM變換器電路雙極式控制可逆PWM變換器的四個(gè)驅(qū)動(dòng)電壓波形如圖8所示。當(dāng)時(shí)，為正，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)；當(dāng)時(shí)，為負(fù)，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)；當(dāng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)停止。檢測(cè)回路利用光電編碼器將轉(zhuǎn)速直接轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)送入單片機(jī)進(jìn)行處理。絕對(duì)式編碼器的每一個(gè)位置對(duì)應(yīng)一個(gè)確定的數(shù)字碼，因此它的示值只與測(cè)量的起始和終止位置有關(guān)，而與測(cè)量的中間過(guò)程無(wú)關(guān)。的兩路脈沖信號(hào)。當(dāng)電機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)，A相脈沖超前B相脈沖90176。設(shè)時(shí)鐘脈沖頻率為f0，光電編碼器每轉(zhuǎn)發(fā)出p個(gè)脈沖，則電機(jī)轉(zhuǎn)速的計(jì)算公式為： n=(60*m1*f0)/(z*m2) (35)由于M/T法的計(jì)數(shù)值M1和M2都隨著轉(zhuǎn)速的變化而變化，高速時(shí)，相當(dāng)于M法測(cè)速，最低速時(shí)，M1=1，自動(dòng)進(jìn)入T法測(cè)速。Intel公司的8279是鍵盤(pán)/顯示模塊的核心控制器。其引腳定義如下: DB0～DB7:雙向數(shù)據(jù)總線/RD、/WR:讀寫(xiě)選通信號(hào) /CS:片選信號(hào) RESET:復(fù)位信號(hào) CLK:時(shí)鐘信號(hào) A0:命令/狀態(tài)或數(shù)據(jù)識(shí)別信號(hào)A=1,為寫(xiě)命令或讀狀態(tài)。 電源電路采用78系列芯片產(chǎn)生+5V、+15V。4系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) PWM實(shí)現(xiàn)方式調(diào)脈寬的方式有三種：定頻調(diào)寬、定寬調(diào)頻和調(diào)寬調(diào)頻。這樣，我們可以通過(guò)設(shè)定