【正文】 碼 器脈沖信號經(jīng)計數(shù)后可得到被測量的數(shù)字信號。由于所測量的旋轉(zhuǎn)是信息工程 系 課程設(shè)計（論文） 17 雙向的，既可順時針旋轉(zhuǎn)，也可逆時針旋轉(zhuǎn)，需要對編碼器的輸出信號進行鑒相之后才能計數(shù)。 光電編碼器的 A相波形由內(nèi)圈光斕產(chǎn)生， B相波形由外圈光闌產(chǎn)生。 兩相脈沖相位相差 90度，并且共同攜帶光電盤角度位置信息和轉(zhuǎn)動向信息。可通過比較 A相在前還是 B相在前，以判別編碼器的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)。當編碼洲頃時針方向轉(zhuǎn)動時， A相脈辮前沿超前于 B相 。逆時針方向轉(zhuǎn)動時， B相脈沖前沿超前于 A相。其脈沖波形圖如圖 413所示。 A相 B相 C相 D相 圖 313 光 電編碼器脈沖波形圖 MAX6495– MAX6499/MAX6397/MAX6398過壓保護 (OVP)器件用于保護后續(xù)電路免受甩負載或瞬間高壓的破壞。器件通過控制外部串聯(lián)在電源線上的 n 溝道 MOSFET實現(xiàn)。當電壓超過用戶設(shè)置的過壓門限時，拉低 MOSFET 的柵極， MOSFET 關(guān)斷，將負載與輸入電源斷開。 過壓保護 (OVP)器件數(shù)據(jù)資料中提供的典型電路可以滿足大多數(shù)應(yīng)用的需求。然而，有些應(yīng)用需要對基本電路進行適當修改。本文討論了一種應(yīng)用：增大電路的最大輸入電壓，在過壓情況發(fā)生時利用輸出電容存儲能量。 信息工程 系 課程設(shè)計（論文） 18 圖 417過電壓保護電路 電流檢測電路 圖 418霍爾電流傳感器 模塊參數(shù)： 由于逆變晶閘管就是開通或關(guān)斷直流電流，形成負載上的中頻電流。因此，逆變晶閘管的觸發(fā)信號與中頻電流同相位。直接取單片機發(fā)出的逆變觸發(fā)信號作為中頻電流過零信號，送至 80C196MC 的比較捕獲單元引腳 CAP0。 功率自動控信息工程 系 課程設(shè)計（論文） 19 制部分若是模擬電路，其產(chǎn)生的逆變角調(diào)節(jié)信號可接至 80C196MC 的 A/D 轉(zhuǎn)換輸入引腳 ACH0。 80C196MC 的自帶的 A/D 轉(zhuǎn)換模塊將其轉(zhuǎn)換后可得出調(diào)節(jié)量。功率自動控制部分若是數(shù)字電路，其產(chǎn)生的逆變角調(diào)節(jié)信號可 通過串行通信傳至 80C196MC。串行通信信號接至 80C196MC 的比較捕獲單元引腳 CAP1及 CAP2。 啟動過程中的控制信號，如直流電壓限幅信號、重復(fù)啟動時關(guān)機信號、啟動成功轉(zhuǎn)鎖頻信號均為開關(guān)量，可接至 80C196MC 的 I/O 口 ， 。發(fā)生故障的保護信號接至 80C196MC的不可屏蔽中斷引腳 NMI，以保證任何時候發(fā)生故障控制程序都可以及時轉(zhuǎn)入保護中斷。 控制參數(shù)的設(shè)置和顯示可以通過人機接口外接鍵盤和數(shù)碼管實現(xiàn)。 測量頻率： 0100KHZ 測量范圍： 140000A 精度： %1% 相應(yīng)時間： ? 1US 線性度： % 無測量插入損耗。 工作原理： 被測電流 IN流過導(dǎo)體產(chǎn)生的磁場，由通過霍爾元件輸出信號控制的補償信號 IM流過次級線圈產(chǎn)生的磁場補償。當原邊與副邊磁場達到平衡時，其補償電流 IM即可精確反映原邊電流 IN的值。 四 主程序設(shè)計 主要程序為閉環(huán)主程序、 SPWM中斷處理子程序和 5ms定時中斷子程序．主程序分為初始化、參數(shù)修改、刷新 SPWM給定值等幾個模塊； SPWM 中斷處理子程序中先根據(jù)人口參數(shù)計算三相脈寬．然后進三相脈寬值到三個輸出比較器準備下一次中斷； 5ms中斷子程序則根據(jù)當前轉(zhuǎn)速給定與轉(zhuǎn)速反饋值計算出新的 SPWM 給定值及轉(zhuǎn)向，以供 CPU 輸出對應(yīng)的 SPWM 波形．為了提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，僅在停車時方可修改各參數(shù)，開車狀態(tài)時該功能自動失效．轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)采用模糊 (fuzzy)控制并結(jié)合 PI算法在低速情況下可獲得良好的動靜態(tài)特性． 信息工程 系 課程設(shè)計（論文） 20 SPWM中斷 5ms定時中斷 開始 初始化 參數(shù)改 讀給定轉(zhuǎn)向 給定變 刷新轉(zhuǎn)速給定 新舊 SPWM給定值有變化 修改 中斷開始 計算三相脈沖 送三相脈沖值到三個輸出比較器準備下一次中斷 中斷返回 中斷開始 算出新的 SPWM的給定值 中斷返回 信息工程 系 課程設(shè)計（論文） 21 閉環(huán)主程序 系統(tǒng)軟件框圖 五 總結(jié) 本設(shè)計參考變頻系統(tǒng)的設(shè)計思想，設(shè)計并制造了一套全數(shù)字化 SPWM變頻器調(diào)速系統(tǒng)，通過對 16位單片機 8OC196MC的波形發(fā)生器輸出信號施加三相正弦函數(shù)調(diào)制和電壓幅值調(diào)制，使得其 V /F控制策略在軟件上得以實現(xiàn)。對這種調(diào)速系統(tǒng)分析和設(shè)計作了相應(yīng)的研究?？偟膩碚f，得出了以下結(jié)論 : ，本文通過設(shè)定完全轉(zhuǎn)矩補償?shù)?V/F曲線，可以提升變頻后的最大轉(zhuǎn)矩，得到較好的控制特性。 SPWM調(diào)制技術(shù)，理論 表明，當載波頻率較高時，其輸出脈沖序列的基波電壓幅值與所要求的等效正弦波幅值相等。故這種調(diào)制方式能很好地滿足異步電機變壓變頻的要求。通過對其頻譜的分析，還證明了提高載波頻率，可以有效抑制諧波電壓和電流，從而改善電機的運行性能。 8OC196MC能方便可靠地實現(xiàn)雙極性 SPWM調(diào)制，特別適用于高頻逆變場合。其 SPWM控制信號采用片內(nèi) WFG外設(shè)電路生成，用戶只需考慮調(diào)制函數(shù)表的設(shè)定，依靠查表和計算就可以快速確定 SPWM占空 比，極大地簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。 總之，通過本課題的鍛煉，我學(xué)習(xí) 到了電機控制中一種先進的法，讓我在計算機的學(xué)習(xí)上邁出了一大步，在今后學(xué)習(xí)和工作中，我會吸取實驗過程中的經(jīng)驗教訓(xùn)，設(shè) SPWM 輸出中斷，設(shè) RELOAD 寄存器，設(shè)死區(qū)時間寄存器 啟動 修改 SPWM 給定值輸出新轉(zhuǎn)向 開中斷 信息工程 系 課程設(shè)計（論文） 22 對單片機進行更深入的研究和開發(fā)。 參考文獻 [1]孫涵芳 .Inte116位單片機 .北京航空航天大學(xué)出版 1999 [2]姚沛然，異步電動機性能的影響與分析。 1996 [3]陳伯時，交流調(diào)速系統(tǒng)，機械工業(yè)出版社， 1999年 [4]吳守簇，電氣傳動的脈寬調(diào)制控制技術(shù)，機械工業(yè)出版社 1999 [5]胡崇岳，現(xiàn)代交流調(diào)速技術(shù)，機械工業(yè)出版社， 1998年 [6]沈安俊，電氣自動控制，機械工 業(yè)出版社， 1984年