【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 序編譯窗口本設(shè)計(jì)中的所有程序都是經(jīng)過Keil C51軟件編譯，然后調(diào)試。在調(diào)試窗口查找錯(cuò)誤和警告，根據(jù)軟件本身的功能特點(diǎn)，找到相關(guān)錯(cuò)誤的位置，然后進(jìn)行改正，繼續(xù)編譯、調(diào)試，直到程序沒有錯(cuò)誤為止。 PROTEUS 軟件簡(jiǎn)介Proteus軟件是英國Labcenter electronics公司出版的EDA工具軟件（該軟件中國總代理為廣州風(fēng)標(biāo)電子技術(shù)有限公司）。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。它是目前最好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。雖然目前國內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機(jī)愛好者、從事單片機(jī)教學(xué)的教師、致力于單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機(jī)與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設(shè)計(jì)軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計(jì)平臺(tái)，其處理器模型支持805HC1PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC3AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年又增加了Cortex和DSP系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。在編譯方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多種編譯器。 仿真實(shí)現(xiàn)過程第一步：在Keil中將編寫好C語言程序，然后編譯當(dāng)前文件，創(chuàng)建HEX目標(biāo)文件，重建所有目標(biāo)文件。第二步：在Proteus中選擇元器件繪制好原理圖（復(fù)位電路和時(shí)鐘電路等一些電路元件可以省略）。第三步：將創(chuàng)建HEX目標(biāo)文件通過Proteus下載到其中，然后運(yùn)行，這時(shí)候就可以看到原理圖的動(dòng)態(tài)模擬過程。 PROTEUS仿真結(jié)果在圖42仿真電路中，發(fā)光二極管燈滅代表電磁離合器斷開，發(fā)動(dòng)機(jī)給飛輪加速到60000rpm，儲(chǔ)能過程結(jié)束。圖42 發(fā)動(dòng)機(jī)儲(chǔ)能過程仿真在圖43中發(fā)光二級(jí)管綠燈亮起過程模擬飛輪釋放能量電磁離合器結(jié)合的過程。圖43 飛輪釋放能量過程在圖44發(fā)光二極管燈滅時(shí)候代表飛輪釋放能量結(jié)束，電磁離合器斷開。圖44 飛輪釋放能量結(jié)束在圖45中發(fā)光二級(jí)管黃燈亮起過程模擬繼電器接合，真空泵正在工作。圖45 真空泵工作過程在圖46中發(fā)光二級(jí)管滅代表真空泵工作結(jié)束，繼電器斷開的過程。圖46 真空泵工作結(jié)束圖47 溫度檢測(cè)仿真圖在溫度仿真電路中，數(shù)碼管顯示的就是溫度傳感器DS18B20檢測(cè)的磁流體工作溫度的模擬過程。 控制系統(tǒng)流程結(jié)構(gòu)圖在系統(tǒng)圖包括了發(fā)動(dòng)機(jī)儲(chǔ)能過程，飛輪釋放能兩和制動(dòng)能量的回收過程，驅(qū)動(dòng)電機(jī)調(diào)速，壓力檢測(cè)，以及溫度檢測(cè)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖4—8所示。圖48 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖發(fā)動(dòng)機(jī)儲(chǔ)能：首先按下鍵盤按鍵，單片機(jī)給高電平時(shí)電磁離合器接合，發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)離合器，傳動(dòng)裝置給飛輪加速，達(dá)到60000rpm時(shí)候，單片機(jī)給低電平電磁離合器斷開，飛輪儲(chǔ)能完成。驅(qū)動(dòng)電機(jī)調(diào)速釋放能量：按下獨(dú)立鍵盤按鍵，單片機(jī)給高電平電磁離合器接合，驅(qū)動(dòng)電機(jī)開始實(shí)現(xiàn)SPWM調(diào)速，通過單片機(jī)里的程序，啟動(dòng)SA4828，經(jīng)TLP250驅(qū)動(dòng)電路，控制PWM變頻器中的IGBT開關(guān)的通斷，頻率改變，驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速持續(xù)下降，飛輪的轉(zhuǎn)速也會(huì)對(duì)應(yīng)著下降，降到到55000rpm,單片機(jī)給低電平，電磁離合器斷開，能量釋放結(jié)束。驅(qū)動(dòng)電機(jī)調(diào)速回收能量：按下獨(dú)立鍵盤按鍵，單片機(jī)給高電平電磁離合器接合，驅(qū)動(dòng)電機(jī)開始實(shí)現(xiàn)SPWM調(diào)速，通過單片機(jī)里的程序，啟動(dòng)SA4828，經(jīng)TLP250驅(qū)動(dòng)電路，控制PWM變頻器中的IGBT開關(guān)的通斷，頻率改變，驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速持續(xù)上升，飛輪的轉(zhuǎn)速也會(huì)對(duì)應(yīng)著上升，由45000rpm升到55000rpm,單片機(jī)給低電平電磁離合器斷開，回收能量結(jié)束。真空泵壓力檢測(cè)：壓力傳感器給單片機(jī)送入壓力數(shù)值，如果和程序中的飛輪真空腔的標(biāo)準(zhǔn)壓力不符合，單片機(jī)給繼電器高電平，繼電器接合，真空泵開始工作，直到檢測(cè)的壓力數(shù)值和標(biāo)準(zhǔn)壓力一致，單片機(jī)給繼電器低電平，電磁離合器斷開，壓力檢測(cè)控制結(jié)束。溫度檢測(cè)：溫度檢測(cè)是利用DS18B20數(shù)字溫度傳感器進(jìn)行檢測(cè)，針對(duì)磁流體密封處的溫度檢測(cè)，DS18B20將溫度信號(hào)送入單片機(jī)，這樣就可以看到磁流體工作的當(dāng)前的溫度了。 小結(jié)本章主要介紹了使用keil軟件和proteus軟件仿真的過程，針對(duì)每個(gè)仿真過程詳細(xì)介紹了所實(shí)現(xiàn)的功能，包括飛輪轉(zhuǎn)速的變化仿真，壓力檢測(cè)，溫度檢測(cè)等的仿真。最后通過系統(tǒng)流程結(jié)構(gòu)圖對(duì)整個(gè)控制過程再一次詳細(xì)介紹了控制系統(tǒng)的工作過程，使得控制過程簡(jiǎn)單明了。中國石油大學(xué)（華東）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)第5章 結(jié)論 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)總結(jié) 控制系統(tǒng)是設(shè)計(jì)是超高速飛輪整體設(shè)計(jì)的重點(diǎn)之一，通過控制系統(tǒng)可以具體控制飛輪的工作過程，包括汽車在行駛時(shí)飛輪釋放能量和回收能量等過程，解決了汽車在水平城市公路走走停停發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率過大的問題，飛輪釋放能量使得汽車前進(jìn)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出減小，汽車制動(dòng)過程，飛輪回收制動(dòng)能量，減少能量的損失。 本控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)首先確定需要控制的部分，然后有一個(gè)整體結(jié)構(gòu)，在整體結(jié)構(gòu)中包含了每一部分子控制，每一部分子控制通過程序和電路去實(shí)現(xiàn)控制，最后通過簡(jiǎn)單的仿真模擬控制過程。此控制系統(tǒng)還很不完善，仍需要較大的提高。一套完整的控制系統(tǒng)對(duì)超高速飛輪的工作過程至關(guān)重要，每一部分的精確控制也是控制系統(tǒng)的重點(diǎn)。目前超高速飛輪在國內(nèi)外的研究很廣泛，如果在控制系統(tǒng)方面能夠做到更加完美，這將是未來超高速飛輪的一個(gè)重點(diǎn)的發(fā)展。本課題所研究的超高速飛輪控制系統(tǒng)，主要針對(duì)城市路面的小型汽車，它們?cè)诜比A擁擠的道路上走走停停，能夠在汽車行駛過程中控制飛輪在一定時(shí)間內(nèi)釋放能量和制動(dòng)能量的回收。如果飛輪控制系統(tǒng)完善的話，在節(jié)能減排方面將會(huì)有更大的提高。從節(jié)約能源的角度來看，超高速飛輪的發(fā)展將是未來汽車節(jié)能化小型化的一個(gè)主要發(fā)展方向。 個(gè)人總結(jié)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題是汽車節(jié)能超高速飛輪控制系統(tǒng)，在該設(shè)計(jì)中主要包括控制理論，機(jī)電一體化，機(jī)械參數(shù)控制，單片微機(jī)原理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用，51單片機(jī)及其C語言程序開發(fā)實(shí)例，Protel 99 SE電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)與典型范例，零起步輕松學(xué)Protel 99 SE電路設(shè)計(jì)，基于Proteus的51系列單片機(jī)設(shè)計(jì)與仿真，單片機(jī)原理及應(yīng)用 基于Proteus與Keil C等多門學(xué)科，在近四個(gè)月的學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)過程中，使我對(duì)控制系統(tǒng)有了很深的了解，讓我對(duì)一些非專業(yè)課程有了初步的學(xué)習(xí)，為以后從事機(jī)電系統(tǒng)行業(yè)也打下了基礎(chǔ)。在本次設(shè)計(jì)中讓我更加深入的了解到機(jī)械和控制相互結(jié)合的重要性，先進(jìn)的機(jī)械技術(shù)離不開精確的控制，它們是相輔相成的，雖然本次學(xué)到了很多新的知識(shí)，但是還是缺乏嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S過程，有待于進(jìn)步的提高，希望在以后的工作中能夠在控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面不斷的提高自己，學(xué)到更多的控制知識(shí)。 超高速飛輪未來前景飛輪儲(chǔ)能技術(shù)是當(dāng)前一個(gè)主要發(fā)展方向，由于飛輪相對(duì)尺寸小，重量輕，儲(chǔ)能密度大，使用壽命長(zhǎng)，低損耗，低維護(hù)，工作溫度范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。所以在很多方面都有廣泛的應(yīng)用，例如飛輪電池應(yīng)用于太空領(lǐng)域，交通運(yùn)輸，不間斷電源，軍用戰(zhàn)斗車輛等方面。目前最新的飛輪儲(chǔ)能就是在飛輪混合動(dòng)力方面，例如F1賽車上的KERS動(dòng)能回收系統(tǒng)，飛輪質(zhì)量?jī)H為5千克，系統(tǒng)總重為24千克，系統(tǒng)體積13升，最大儲(chǔ)能400千焦。從以上數(shù)據(jù)可以看出，飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)更趨向小型化，緊湊化，高效化等特點(diǎn)，如果能在汽車上廣泛應(yīng)用，將會(huì)為世界能源短缺方面解決一個(gè)大的問題。中國石油大學(xué)（華東）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)致 謝本次畢業(yè)設(shè)計(jì)首先感謝我的導(dǎo)師王玉新老師精心的指導(dǎo)，讓我在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中學(xué)到了很多知識(shí)，受益匪淺，老師治學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度讓我非常敬佩，每次老師細(xì)心的指導(dǎo)都給了我大的學(xué)習(xí)信心，雖然在設(shè)計(jì)中遇到了很多困難，不過每次經(jīng)過老師的悉心教導(dǎo)，一些問題都迎刃而解了，這次設(shè)計(jì)也為以后工作奠定了基礎(chǔ)，給了我們一個(gè)自己獨(dú)立解決問題的空間，在這里再次感謝我的導(dǎo)師王玉新老師的栽培，謝謝您讓我學(xué)到了很多。同時(shí)在這里也要感謝那些在學(xué)習(xí)上幫助過我的同學(xué)，有了你們的幫助，我在學(xué)習(xí)上的一些困難很快就解決了，謝謝你們?cè)谖矣龅嚼щy時(shí)候幫助我，大學(xué)四年，同學(xué)間的友情永遠(yuǎn)是真的，希望你們?cè)谖磥淼牡缆飞显阶咴胶?。最后，感謝我的父母，是他們培養(yǎng)了我，給了我接受高等教育的機(jī)會(huì)，讓我在高等學(xué)府不僅學(xué)會(huì)了知識(shí)，更學(xué)會(huì)了如何和群體相處，在今后的學(xué)習(xí)工作中一定努力向上，不辜負(fù)父母的寄托，報(bào)答父母的養(yǎng)育之恩！參考文獻(xiàn)[1] 文少波，(東南大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院)[J]．南京 211189,南京工程學(xué)院 車輛工程系，南京 211167）.[2] 張建成．飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)及其運(yùn)行控制技術(shù)研究[D]．保定：華北電力大學(xué)(博士學(xué)位論文)，．[3] 劉懷喜，馬潤(rùn)香，張恒．飛輪儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用[J]．能源技術(shù)，2003，24(1)：1013．[4] 湯雙清，楊家軍，廖道訓(xùn)．飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)研究綜述[J]．三峽大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2002，24(1)：78．82．[5] 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