基于單片機(jī)的交流調(diào)速系統(tǒng)控制設(shè)計(jì)_畢業(yè)設(shè)計(jì)論文-資料下載頁
2025-08-22 17:46本頁面
【導(dǎo)讀】用單片機(jī)控制的電機(jī)交流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)…………………在現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)中，絕大多數(shù)工作機(jī)械的運(yùn)行時(shí)由電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的，因而掌握拖動(dòng)系統(tǒng)的調(diào)速知識(shí)是十分重要的。直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速性能好，因此在調(diào)速領(lǐng)域中曾一直占主導(dǎo)地位。它采用微機(jī)控制、電力電子技術(shù)及電機(jī)傳動(dòng)技術(shù)取得工業(yè)交流異步電機(jī)的無級(jí)調(diào)速功能?！ ∽冾l調(diào)速是通過改變電機(jī)定子繞組供電的頻率來達(dá)到調(diào)速的目的。電機(jī)磁場的轉(zhuǎn)速稱為同步轉(zhuǎn)速，用n1表示。PWM控制是交流調(diào)速系統(tǒng)的控制核心，任何控制算法的最終實(shí)現(xiàn)幾乎都是以各種PWM控制方式完成的。交流電動(dòng)機(jī)因其結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行可靠，價(jià)格低廉，維修方便，故而應(yīng)用面很廣，幾乎所有的調(diào)速傳動(dòng)都采用交流電動(dòng)機(jī)。
【正文】 圖29 AT89C51與SA8282連接電路圖 光電隔離及驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)SA8282輸出的PWM控制信號(hào)功率很小，無法直接驅(qū)動(dòng)GTR，要經(jīng)過脈沖功率放大才能驅(qū)動(dòng)GTR，脈沖功率放大電路選用模塊EX359。該模塊是一圖210 EX359驅(qū)動(dòng)模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)個(gè)帶有光隔離的功率放大電路，其電源電壓為12V，輸入信號(hào)5V，輸出電壓（對應(yīng)GTR導(dǎo)通）和2V（對應(yīng)GTR關(guān)斷），可驅(qū)動(dòng)50A以下的逆變器，其內(nèi)部電路如圖210所示。 故障檢測及保護(hù)電路設(shè)計(jì)故障檢測及保護(hù)電路如圖211所示，該電路采用電阻取樣的電壓、電流保護(hù)電路，通過調(diào)節(jié)電位器RPRP2來設(shè)定最大的允許電壓、電流值。電路中CC2接8255的C 口中的PCPC3，O端接SA8282的CLK。圖211 過電流，過電壓保護(hù)電路控制端。這樣保護(hù)電路可通過門1輸出控制信號(hào)的封鎖SA8282輸出的PWM控制信號(hào)，斷開主回路電源。AA2接8255的C 口中的PCPC5，通過PCPC5輸入故障信號(hào)，用以檢測故障類型。 模擬量輸入通道的設(shè)計(jì)由于本次設(shè)計(jì)中選用的AT89C51單片機(jī)沒有模數(shù)轉(zhuǎn)換器所以需要在外部電路中加上模數(shù)轉(zhuǎn)換電路。經(jīng)過考慮選用的是ADC0809芯片。它能完成8路模擬量的轉(zhuǎn)換，為了削弱反饋信號(hào)中的交流分量，在需在反饋信號(hào)輸入前加一RC濾波電路，取，對應(yīng)的時(shí)間常數(shù)為。19第3章 系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì) 主程序的設(shè)計(jì)主程序框圖如圖31所示。先進(jìn)行芯片初始化，然后，清系統(tǒng)工作區(qū)，開放89C51外部中斷，啟動(dòng)軟件定時(shí)器10ms(采樣周期)。所以，系統(tǒng)初始化完畢，進(jìn)入控制循環(huán)：測速→中斷服務(wù)（和運(yùn)算，查表求出）→可逆切換程序→輸出控制量→測速。 圖31 系統(tǒng)主程序框圖 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)程序轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)程序即為軟件定時(shí)器O的中斷服務(wù)程序，其程序框圖如圖32所示。在轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)程序中，完成轉(zhuǎn)速、的采樣，進(jìn)行PI運(yùn)算，求出頻率指令信號(hào)，然后查表求得分頻系數(shù)。圖32 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)程序框圖 增量式PI運(yùn)算子程序增量式PI運(yùn)算子程序框圖如圖33所示，它包括按圖所示控制曲線計(jì)算轉(zhuǎn)差頻率增量, 由求出轉(zhuǎn)差頻率控制量，再由求出頻率指令信號(hào),再由AT89C51單片機(jī)向SA8282發(fā)出調(diào)頻指令圖33 增量式PI運(yùn)算子程序框圖 結(jié) 論回想這段日子的經(jīng)歷和感受，我感慨萬千，在這次課程設(shè)計(jì)的過程中，我擁有了無數(shù)難忘的回憶和收獲。在課程設(shè)計(jì)的過程中，我遇到的問題很多，有些是在自己知識(shí)所在范圍之外，每當(dāng)無法實(shí)現(xiàn)自己的想法或者運(yùn)行不下去的時(shí)候，我就會(huì)出現(xiàn)浮躁的情緒，但是我沒有放棄，而是適時(shí)地調(diào)節(jié)自己的心態(tài)，在同學(xué)老師的幫助下，完成了本次的設(shè)計(jì)。我從資料的收集中，掌握了很多單片機(jī)和運(yùn)動(dòng)控制的知識(shí)，讓我對我所學(xué)過的知識(shí)有所鞏固和提高，并且讓我對當(dāng)今它們的最新發(fā)展技術(shù)有所了解。在整個(gè)過程中，我學(xué)到了新知識(shí)，增長了見識(shí)。在今后的日子里，我仍然要不斷地充實(shí)自己，爭取在所學(xué)領(lǐng)域有所作為。感謝在大學(xué)期間所有傳授我知識(shí)的老師，是你們的悉心教導(dǎo)使我有了良好的專業(yè)課知識(shí)，這也是課程設(shè)計(jì)得以完成的基礎(chǔ)。腳踏實(shí)地，認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)，實(shí)事求是的學(xué)習(xí)態(tài)度，不怕困難、堅(jiān)持不懈、吃苦耐勞的精神是我在這次設(shè)計(jì)中最大的收益。我想這是一次意志的磨練，是對我實(shí)際能力的一次提升，會(huì)對我未來的學(xué)習(xí)和工作有很大的幫助。也為將來的人生之路做好了一個(gè)很好的鋪墊。參考文獻(xiàn)[1] 阮毅 ：機(jī)械工業(yè)出版社，2009[2] ：北京航空航天大學(xué)出版社，2008[3] 張毅剛 —：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2001[4] ——：上海大學(xué)出版社，2008 [5] 王兆安、黃俊. ：機(jī)械工業(yè)出版社，2000[6] ：機(jī)械工業(yè)出版社，2001[7] ：[8] 陳伯時(shí)、2005
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