【正文】 system......................................................... 10 The overall design of the automatic control system of the batching system.. 12 Batching system DC speed control design .................................................... 13 Batching automatic control system performance and technical requirements ................................................................................................ 13 The calculation of the relevant parameters of the DC motor ............... 14 The closed loop static characteristics of the steadystate operation ..... 16 The design of the ACR and ASR......................................................... 17 CHAPTER 3 Circuit design of the batching automatic control system ..................... 22 Weight signal acquisition circuit ................................................................... 22 The selection of the sensor .................................................................. 22 Circuit to get the weight ................................................................... 23 Weight signal filering amplifier .................................................................... 24 VII A/D converter circuit .................................................................................... 26 SCM for batching automatic control system ................................................. 27 Belt ingredients motor circuit protection circuit design ................................ 29 Limitations and start pumping voltage protection circuit .................... 29 The IGBT choice and the absorption circuit design ............................ 30 DC motor current detection circuit................................................................ 31 Digital speed circuit ...................................................................................... 32 M/T method velocimetry principle...................................................... 33 Circuit of the detected speed ............................................................... 34 PWM drive circuit design ............................................................................. 36 PWM signal generating circuit............................................................ 36 PWM signal to drive circuit ................................................................ 37 Keyboard and display circuit of batching automatic control system ............. 38 I/O port expansion circuit.................................................................... 39 Keyboard design of the system ........................................................... 39 Display circuit design for the system .................................................. 41 The power system for the batching automatic control system ..................... 42 CHAPTER 4 The software design for the batching automatic control system .......... 44 The main stuctural design of the software design ......................................... 44 PI control subroutine design.......................................................................... 46 Interrupt service routine ................................................................................ 47 CHAPTER 4 Batching system DC speed control system simulation......................... 49 Construction of DC double closed loop speed control system simulation model .................................................................................................................. 49 Simulation results of the DC double closed loop speed control system ...... 50 The summary ............................................................................................................. 52 Acknowledgements ................................................................................................... 53 References ................................................................................................................. 54 Appendix 1 software programming ........................................................................... 56 Appendix 2 system hardware schematic .................................................................... 62 1 第 1 章 緒 論 引言 配料系統是按照一定比例來控制物料傳輸的量，使皮帶傳輸的物料按照一定比例參雜在一起，在工業(yè)和農業(yè)上有很大的用處。因此，改善現有配料裝置，開發(fā)更精確、更方便的 配料系統 控制器勢在必行。由 此可見， 配料系統 的應用非常廣泛。 隨著我國工業(yè)自動化程度的提高， 配料系統 將在現在和未來的市場需求中占據相當大的比例。 配料系統的國內外發(fā)展現狀 根據最新 配料系統 國家標準的規(guī)定， 皮帶配料系統 是一種連續(xù)累計自動衡器。 配料系統 的發(fā)展大致經歷了以下四個階段： 第一階段是上世紀五、六十年代的純機械式 配料系統 ，普遍采用機械式、光電式掃描或增量式編碼器等，這一階段的 配料系統 僅具有識別計數和啟動功能。而通訊技術的發(fā)展更是增強了儀表的遠程維護診斷與數據傳輸的功能。 第一， 大規(guī)模集成芯片的產生和廣泛應用使得穩(wěn)定安全的控制系統得到了基本的保證，但是在一些嚴酷的環(huán)境下，系統故障還是時常發(fā)生，導致我們生產出來的產品會因為外界擾動配料失調而不合格，所以系統在惡劣環(huán)境的抗干擾能力有待提高。早已經被淘汰。 但是 VM系統在應用時還有很多的缺點 ： 由于晶閘管的單向導電性，要實現四象限運行，必須采用正、反兩組全控橋整流電路； 晶閘管對過電壓和過電流十分敏感，因此必須有可靠地保護電路和符合要求的散熱條件； 當系統處于深調速狀態(tài)，晶閘管的導通角度很小，系統功率因數低，會產生很大的諧波電流，引起電網電壓的畸變。隨著電力電子技術、微電子技術和自動控制技術的發(fā)展以及各種新的理論方法，如現代控制理論、非線性系統控制思想的應用， PWM 控制技術獲得了空前的發(fā)展。 直流調速系統 PWM 電路方案設計 本設計需要設計一個直流調速系統，根據皮帶傳輸系統所測得的物料重量來調節(jié)上一級傳輸皮帶的物料傳輸速率，即控制直流電機的轉速，從而達到控制皮帶傳輸系統上物料重量的目的。 單閉環(huán)調速系統引入轉速負反饋，結構簡單，參數計算簡單，比較容易實現。 圖 21 轉速、電流雙閉環(huán)直流調速系統的原理圖 圖中兩個調節(jié)器 ASR 和 ACR 分別為轉速調節(jié)器和電流調節(jié)器，二者串級連接，即把轉速調節(jié)器的輸出作為電流調節(jié)器的輸入，再用電流調節(jié)器的輸出去控制晶閘管整流器的觸發(fā)裝置。 （ 2）起動時保證獲得允許的最大電流。其內環(huán)是電流反饋及控制環(huán)，外 環(huán)是電動機轉速反饋及控制環(huán)，內環(huán)和外環(huán)的調節(jié)都是由 AT89C52 微機軟件完成數字 PI 控制規(guī)律的運算。因此，配料系統自動控制系統必須具 14 有良好的加減速性能，跟隨性能如上升時 間 Tr，調節(jié)時間 Ts 和超調量 ? 都要滿足一定的要求；另一方面，由于配料系統自動控制系統工作的環(huán)境一般情況下比較惡劣，所以在抗擾動上也具有很高的要求：所涉及的系統必須具有抗負載擾動和抗電網電壓擾動等動態(tài)抗擾性能。 電動勢系數 eC 由電機轉速計算公式 RInCU Ne ?? ， 有 n RIUC aNe ?? （ 24） 代入參數 U=220V， NI =， aR =? 計算得 eC = 電動機額定勵磁下的轉矩電流比 mC 根據公式 eem CCC ?? ? （ 25） 代入 eC =可得 mC = 電動機軸上的飛輪轉矩 2GD 計算 由 gJGD 42 ? （ 26） 其中 /g m s? ，代入 J= 可得 22 NmGD ? 機電時間常數 mT 由公式 2375m emGD RT CC? （ 27） 將以上計算結果代入參數計算得 Tm =