【正文】 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)主程序——完成實(shí)時性要求不高的功能，完成系統(tǒng)初始化后，實(shí)現(xiàn)鍵盤處理、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)鍵盤有輸入值時，8279向CPU申請中斷。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)額定勵磁下他勵直流電機(jī)的等效電路如圖52所示： 圖52直流電動機(jī)等效電路規(guī)定正方向如圖所示。選取電動機(jī)各參數(shù)分別為Ra=，La=，Ka=，Kb=，f=，Ja=Ja=。＋－－＋Ud△UnUn*1/CePIDKsUnIdRn(s)圖54 無靜差調(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，而通過單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)電機(jī)調(diào)整又有多種途徑，相對于其他用硬件或者硬件與軟件相結(jié)合的方法實(shí)現(xiàn)對電機(jī)進(jìn)行調(diào)整，采用PWM軟件方法來實(shí)現(xiàn)的調(diào)速過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，對于簡易速度控制系統(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，每個設(shè)計(jì)小組配有專門的指導(dǎo)老師，幫助我們能順利完成整個設(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)逆時針轉(zhuǎn)動 in2=0。 if(i==0xef) { a=a+m。 } } if(i==0x7f) { delays()。論文密級：□公開 □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，成果不存在知識產(chǎn)權(quán)爭議。（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我的悉心指導(dǎo)，在我的論文書寫及設(shè)計(jì)過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)過計(jì)算,求出當(dāng)前速度值///*************************************************************************speedcan(){ if(ys==500) { TR0=0。 delays()。 gw=speedbuf%10。 speedcan()。 ///開定時器 while(1) ///無限循環(huán) { key()。 ///裝定時器初值 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、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)選用直流電動機(jī)的額定參數(shù)直流電動機(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。所以對有較大慣性或滯后的被控對象，比例+微分(PD)控制器能改善系統(tǒng)在調(diào)節(jié)過程中的動態(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)先級別最高，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)中斷級別次之。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。有時在數(shù)字78或79后面還有一個M或L，如78M12或79L24,用來區(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，如何兼顧鍵盤的輸入，取決于鍵盤的工作方式。原理如圖37：圖37 M/T法測速原理測速時間Td由測速脈沖來同步，即由圖37電路實(shí)現(xiàn)Td等于整m1個脈沖周期。由于A、B兩相的脈沖相位相差90176。當(dāng)圓盤隨電機(jī)旋轉(zhuǎn)時，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)過整形后變成脈沖。2）可使電動機(jī)在四象限運(yùn)行。電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)體現(xiàn)在驅(qū)動電壓正、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（或測出）最大電壓后，再留有20%~30%的裕量，選用的IGBT型號為三菱公司的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。可編程是指它們的工作方式由指令來設(shè)置，或者當(dāng)計(jì)數(shù)器用，或者當(dāng)定時器用，并且記數(shù)（定時）的范圍也可以由指令來設(shè)置。片上Flash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。同開環(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，是對硬件端口所體現(xiàn)的信號，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)到控制器自動對電機(jī)速度的有效控制。PWM是通過控制固定電壓的直流電源開關(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)過程自動化系統(tǒng)各種不同的特殊運(yùn)行要求，從而對直流電機(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，這時通過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。從控制的角度來看，直流調(diào)速還是交流拖動系統(tǒng)的基礎(chǔ)。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。對本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。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)時測量電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速,并要求在LED數(shù)碼管上顯示出來。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人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。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)動模塊，并且把它與延時電路相結(jié)合完成了在主電路中對直流電機(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、自動化等方面。根據(jù)左手定則可知，當(dāng)流過線圈中電流改變方向時，線圈的方向也將改變，因此通過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)速利用一個固定的頻率來控制電源的接通或斷開，并通過改變一個周期內(nèi)“接通”和“斷開”時間的長短，即改變直流電機(jī)電樞上電壓的“占空比”來改變平均電壓的大小，從而控制電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，因此，PWM又被稱為“開關(guān)驅(qū)動裝置”。因此，PWM又被稱為“開關(guān)驅(qū)動裝置”。占空比D表示了在一個周期里，開關(guān)管導(dǎo)通的時間與周期的比值，變化范圍為0≤D≤1。目前，在直流電動機(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)部具時鐘振蕩器（傳統(tǒng)最高工作頻率可至 12MHz）內(nèi)部程序存儲器（ROM）為 8KB內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器（RAM）為 256字節(jié)32 個可編程I/O 口線8 個中斷向量源三個 16 位定時器/計(jì)數(shù)器三級加密程序存儲器全雙工UART串行通道AT89S52引腳圖圖31 單片機(jī)引腳圖 AT89S52 有6個中斷源：兩個外部中斷（INT0 和INT1），三個定時中斷（定時器0、2）和一個串行中斷。功率放大驅(qū)動芯片有多種，其中較常用的芯片有IR2110和EXB841，但由于IR2110具有雙通道驅(qū)動特性，且電路簡單，使用方便，價格相對EXB841便宜，具有較高的性價比，且對于直流電機(jī)調(diào)速使用起來更加簡便，因此該驅(qū)動電路采用了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)動功率低，開關(guān)速度高。我們可以采取雙PWM信號來控制直流電機(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，電動機(jī)轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速是由矩形脈沖電壓的平均值來決定的。 圖34 橋式可逆PWM變換器電路雙極式控制可逆PWM變換器的四個驅(qū)動電壓波形如圖8所示。當(dāng)時，為正，電動機(jī)正轉(zhuǎn)；當(dāng)時，為負(fù)，電動機(jī)反轉(zhuǎn)；當(dāng)時，電動機(jī)停止。檢測回路利用光電編碼器將轉(zhuǎn)速直接轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號送入單片機(jī)進(jìn)行處理。絕對式編碼器的每一個位置對應(yīng)一個確定的數(shù)字碼，因此它的示值只與測量的起始和終止位置有關(guān)，而與測量的中間過程無關(guān)。的兩路脈沖信號。當(dāng)電機(jī)反轉(zhuǎn)時，A相脈沖超前B相脈沖90176。設(shè)時鐘脈沖頻率為f0，光電編碼器每轉(zhuǎn)發(fā)出p個脈沖，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，相當(dāng)于M法測速，最低速時，M1=1，自動進(jìn)入T法測速。Intel公司的8279是鍵盤/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:讀寫選通信號 /CS:片選信號 RESET:復(fù)位信號 CLK:時鐘信號 A0:命令/狀態(tài)或數(shù)據(jù)識別信號A=1,為寫命令或讀狀態(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，我們可以通過設(shè)定