【正文】 雙列直插式集成電路，是由法國湯姆森半導(dǎo)體公司研制和生產(chǎn)。8腳:最大導(dǎo)通時間整定端。（三）脈寬調(diào)制變換器[1][3][4][5][10] 可逆PWM變換器主電路的結(jié)構(gòu)有H型，T型等類型，本論文主要討論的是常用的H型變換器，它是由4個電力晶體管和4個續(xù)流二極管組成的橋式電路。 (b) 反向運行，如圖211所示 第1階段，在0≤tton期間，ub2 、ub3為負，VT2和VT3截止，VD1， VD4續(xù)流，并鉗位使VT1和VT4截止。但是這個交變電流使電動機產(chǎn)生高頻微振，可以消除電動機正、反向切換時的靜摩擦死區(qū)，起著所謂“動力潤滑”的作用，有利于快速切換。1. 對不可逆和單極式可逆PWM調(diào)速系統(tǒng)在電流連續(xù)情況下的電流脈動與轉(zhuǎn)速脈動進行分析，得到 (22) （23）當ρ=，脈動量達最大 (24) (25) 對雙極式可逆PWM調(diào)速系統(tǒng)在電流連續(xù)情況下的電流脈動與轉(zhuǎn)速脈動進行分析，得到 (26) (27) (28)2. 脈寬調(diào)制器和PWM變換器合起來可以看成是一個滯后環(huán)節(jié)，其傳遞函數(shù)在滿足時，可近似為 (29)求出脈寬調(diào)制變換器的傳遞函數(shù)后，便可畫出雙閉環(huán)脈寬調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖[8]。（5）功率開關(guān)器件工作在開關(guān)狀態(tài)，導(dǎo)通損耗小，當開關(guān)頻率適當時，開關(guān)損耗也不大，因而裝置效率高。所以系統(tǒng)中必須有自動限制電樞電流的環(huán)節(jié)。3）其輸出限幅值決定電動機允許的最大電流。 晶體管放大區(qū)的時間常數(shù)為 電流上升時間的計算公式為 式中晶體管導(dǎo)通時的過飽和驅(qū)動系數(shù)，一般取，本例中取2，則 電流下降時間的計算公式為 式中 ——晶體管截止時的負向過驅(qū)動系數(shù)，一般取。（二）轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器設(shè)計[2][9] 1. 確定時間常數(shù)（1）電流環(huán)等效時間常數(shù)為。 雙閉環(huán)脈寬調(diào)速系統(tǒng)的起動過程 圖 213 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)起動過程的轉(zhuǎn)速和電流波形雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)突加給定電壓Un*由靜止狀態(tài)啟動時，轉(zhuǎn)速和電流的動態(tài)啟動過程如圖213所示。由于機電慣性的作用，轉(zhuǎn)速不會很快增長，因而轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR的輸入偏差電壓ΔUn=Un*Un的數(shù)值仍較大，其輸出電壓保持限幅值Uim*，強迫電樞電流Id迅速上升。第Ⅲ階段（t2以后）是轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)階段。固定式PLC包括CPU板、I/0板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個不可拆卸的整體。將交流電(AC)轉(zhuǎn)化為直流電(DC)。輸入模塊有一些輸入端子，由傳感器通過這些端子來激活執(zhí)行繼電器、電磁線圈、各種靜態(tài)開關(guān)設(shè)備、電機和顯示屏。在一個掃描周期中，PLC將執(zhí)行部分或全部下列操作[16][17]。 不要對在模擬量字中傳遞數(shù)字信息或報警指示的模塊使用模擬量濾波。模擬量輸出直接刷新，與掃描周期無關(guān)。 除了I/O點數(shù)之外，還要考慮I/O模塊的工作電壓以及外部接線方式。 明確生產(chǎn)工業(yè)要求，分析各輸入、輸出與各種操作之間的邏輯關(guān)系確定需要檢測的量和控制方法的基礎(chǔ)上，可根據(jù)系統(tǒng)中各設(shè)備的操作內(nèi)容和操作順序，畫出系統(tǒng)控制的流程圖，用于清楚的表明動作的順序和條件。 FX2N4AD內(nèi)部有32個16位的緩沖寄存器(BMF用于與主機交換數(shù)據(jù)。（2） 模擬量輸出模塊FX2N2DA[6][15]FX2N2DA模塊將12位數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬量電壓或電流輸出。 脈寬調(diào)制系統(tǒng)特有部分設(shè)計 1. 脈寬調(diào)制器選擇脈寬調(diào)制器用于生產(chǎn)控制PWM變換器的功率器件通斷的PWM信號。并接在功率開關(guān)管兩端二極管用于在電力晶體管關(guān)斷時為電樞回路提供釋放電感儲能的續(xù)流，參數(shù)計算同功率管，選用10CTF30型電力二極管。1）．轉(zhuǎn)速檢測裝置選擇選測速發(fā)電機 永磁式ZYS231/110型，額定數(shù)據(jù)為。 圖41PLC模塊連接和編號 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)送給PLC的信號有：（1）給定電壓；（2）速度反饋值。而其中的梯形圖是用得最多的PLC圖形編程語言。直流調(diào)速技術(shù)是脈寬調(diào)制( PWM) 直流調(diào)速技術(shù),具有調(diào)速精度高、響應(yīng)速度快、具有調(diào)速性能好，運算速度快，有故障自診斷及越限報警能力，無論是PLC 自身工作故障，還是外部設(shè)備故障都有顯示，工作可靠性高，非常適用工業(yè)控制，是電氣傳動的發(fā)展方向。及時的指出我在做計算和仿真是所犯的錯誤。感謝我的朋友。在控制力理論方面，自適應(yīng)控制、模糊控制, PID控制等控制理論被引入。 本設(shè)計的PLC硬件設(shè)計如下圖12所示： 圖 41 PLC連接圖其中SB0、SBSBSBSJ、III3是輸入信號；KM0、KMKMDJ、O是輸出信號。FROM（讀特殊功能模塊指令）是基本單元從FX2N4AD/2DA讀數(shù)據(jù)的，TO是寫特殊功能模塊指令[6]。GTR的驅(qū)動電路可由分立元件制作或采用專用集成電路，這里選用湯姆森公司生產(chǎn)的UAA4002型產(chǎn)品，該產(chǎn)品為大規(guī)模集成基極驅(qū)動電路，可對GTR實現(xiàn)較理想的基極電流優(yōu)化驅(qū)動和自身保護。功率開關(guān)管應(yīng)承受2的電壓，故選用晶體管的B，集電極最大電流的D202電力晶體管。min/r,電動勢轉(zhuǎn)速比Ce= 4）BFM30為緩沖器確認碼，可用FROM指令讀出特殊功能塊的認別號。 設(shè)計中用到的模塊（1） 模擬量輸入模塊FX2N4AD[6][15]FX2N4AD是FX2N系列PLC的模擬量輸入模塊，有CH1~CH4四個通道，每個通道都可進行AD轉(zhuǎn)換，分辯率為12位，采集信號電壓為10V~+10V，分辯率5mV。模擬量輸入/輸出模塊、溫度模塊等專用功能模塊已經(jīng)非常普及，這些模塊具有A/D和D/A變換功能，可以適合現(xiàn)場控制的需要。I/O點數(shù)是衡量PLC規(guī)模大小的重要指標。（4）執(zhí)行CPU自診斷 在掃描周期的處理階段，PLC檢測CPU的操作和擴展模塊的狀態(tài)是否正常。 模擬量濾波可以得到穩(wěn)定的信號。 當PLC處于運行模式時，PLC周而復(fù)始的執(zhí)行一系列任務(wù)。對于工業(yè)終端或PC，需要更復(fù)雜的打字型鍵盤和CRT顯示器。CPU中數(shù)據(jù)和信息存儲和獲取的地方，保存著系統(tǒng)軟件和用戶程序。綜上所述，雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的啟動過程有飽和非線性控制、轉(zhuǎn)速超調(diào)和準時間最優(yōu)控制三個特點。為了克服這個擾動，Ud0和Uc也必須基本上按線性增長，才能保證Id恒定。突加給定電壓Un*后，經(jīng)過兩個調(diào)節(jié)器的跟隨作用，Uc、Ud0、Id都跟著上升，但是在Id沒有達到負載電流Idl以前，電動機還不能轉(zhuǎn)動。5．計算ASR電阻和電容取，則 取430 取 取6．校驗轉(zhuǎn)速超調(diào)量[1][2][9] ％當時，％，而，因此 ％％％＜10％可見轉(zhuǎn)速超調(diào)量滿足要求。電流調(diào)節(jié)器選用PI型，其傳遞函數(shù)為 3．選擇電流調(diào)節(jié)器參數(shù) 要求%≤5%時，應(yīng)取因此 于是 [1] (1) 要求＜,現(xiàn)＞(2) 要求,現(xiàn)＜(3) 要求,現(xiàn)=＞.可見均滿足要求。這個作用對系統(tǒng)的可靠運行來說是十分重要的。綜上所述，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器在直流調(diào)速系統(tǒng)中的作用可分別歸納如下[1]：1. 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的作用1） 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器是調(diào)試系統(tǒng)的主導(dǎo)調(diào)節(jié)器，它使轉(zhuǎn)速n很快地跟隨給定電壓Un*變化，穩(wěn)態(tài)時可減小轉(zhuǎn)速誤差，如果采用PI調(diào)節(jié)器，則可實現(xiàn)無靜差。而且有些生產(chǎn)機械的電動機可能會出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)情況，由于閉環(huán)系統(tǒng)的靜特性很硬，若無限流環(huán)節(jié)，電流將遠遠超過允許值。（3）低速性能好，穩(wěn)速精度高，調(diào)速范圍寬，可達1：10000左右。 PWM調(diào)速系統(tǒng)的主要參數(shù) 采用電力晶體管的PWM調(diào)速系統(tǒng)不同于其它直流調(diào)速系統(tǒng)的特殊問題主要有：；；；，開關(guān)損耗及最佳開關(guān)頻率；。但電樞兩端的瞬時電壓和流過電樞的瞬時電流都不為零，而是交變的。電樞電流ia沿回路1(經(jīng)VTl和VT4)流通，電動機兩端電壓UAB=+US。若封鎖該功能，12腳直接接地；13腳:通過抗飽和二極管接被驅(qū)動晶體管的集電極。 為了使開關(guān)輔助網(wǎng)絡(luò)中的電容充分放電，邏輯處理器的輸出脈沖有一最小的寬度，這個最小導(dǎo)通時間必須至少是RCD網(wǎng)絡(luò)時間常數(shù)的四倍。為了確保晶體管在開通時能迅速達到飽和導(dǎo)通，關(guān)斷時能迅速截止，正確設(shè)計基極驅(qū)動電路時非常重要的。 圖26 脈寬調(diào)制器圖26為脈寬調(diào)制器的原理圖，它是一個電壓脈寬變換電路，由ACR輸出的控制電壓Uc進行控制，其輸出電壓的脈沖寬度與Uc成正比。如果開關(guān)VT按照某固定頻率開閉而改變周期內(nèi)的接通時間時，控制脈沖寬度相應(yīng)改變，從而改變了電動機兩端平均電壓，達到調(diào)速目的[1][2][12]。輸出量在動態(tài)降落后逐漸恢復(fù)，達到新的穩(wěn)態(tài)值C∞2（C∞1 C∞2)是系統(tǒng)在該擾動作用下的穩(wěn)態(tài)降落。具體的跟隨性指標有下述幾項： 圖 21 隨性能指標的單位階躍響應(yīng)曲線 單位階躍響應(yīng)曲線從零起第一次上升到穩(wěn)態(tài)值所需的時間稱為上升時間，它表示動態(tài)響應(yīng)的快速性。 （1）調(diào)速范圍D 生產(chǎn)機械要求電動機能達到的最高轉(zhuǎn)速nmax和最低轉(zhuǎn)速nmin之比稱為調(diào)速范圍，用字母D表示，即 其中nmax和nmin一般指額定負載時的轉(zhuǎn)速，對于少