【正文】 ；ei給A SUBB A，7EH ；eiei1給A MOV 7EH，7FH ；ei給ei1 MOV B，6EH MUL AB ；（eiei1）*P給A MOV R3，A ；Pp給R3 RETI保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)選擇參數(shù)和初值本次采樣輸入計(jì)算偏差值e (k) ？？？？返回NYNNNYYY PI控制子程序框圖第三章 系統(tǒng)MATLAB仿真，使用MATLAB對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真的主要方法有兩種：一是以控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為基礎(chǔ)，使用MATLAB的Simulink工具箱對(duì)其進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真研究；另外一種是面向控制系統(tǒng)電氣原理結(jié)構(gòu)圖，使用Power System工具箱進(jìn)行調(diào)速系統(tǒng)仿真的新方法。本次系統(tǒng)仿真采用前一種方法。第一節(jié) 系統(tǒng)的建模與參數(shù)設(shè)置在本設(shè)計(jì)中討論的是直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)巨負(fù)載的自動(dòng)控制系統(tǒng)，直流電動(dòng)機(jī)本身是一個(gè)電磁相互作用的非線性系統(tǒng)，在這里將其近似為一個(gè)線性系統(tǒng)，得到直流電動(dòng)機(jī)的傳遞函數(shù)為：求取雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型一般采用由內(nèi)到外，逐環(huán)求取。對(duì)轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)系統(tǒng)，首先求取電流環(huán)傳遞函數(shù)，再將其視為轉(zhuǎn)速環(huán)中的一個(gè)環(huán)節(jié)，在求取轉(zhuǎn)速環(huán)的傳遞函數(shù)，由于檢測(cè)信號(hào)中含有交流分量或其他高頻干擾。故對(duì)轉(zhuǎn)速電流信號(hào)均經(jīng)過(guò)型濾波，再加到調(diào)節(jié)器的輸入端，為了補(bǔ)償這些濾波環(huán)節(jié)帶來(lái)的慣性作用，在給定信號(hào)中也加入一個(gè)相同時(shí)間常數(shù)的給定濾波環(huán)節(jié)。電流環(huán)傳遞遞函數(shù)的求取 由于系統(tǒng)中機(jī)電時(shí)間常數(shù)遠(yuǎn)大于電磁時(shí)間常數(shù)，反電動(dòng)勢(shì)的變化過(guò)程相對(duì)緩慢，因此在電流環(huán)中，可忽視反電動(dòng)勢(shì)的影響，又由于和比小得多，可以當(dāng)作小慣性環(huán)節(jié)近似處理，故取。由于電流環(huán)的重要作用是保持電樞電流在動(dòng)態(tài)過(guò)程中不超過(guò)允許值，因而在土家控制作用時(shí)不希望有超調(diào)，而且當(dāng)時(shí)，典型型系統(tǒng)的抗恢復(fù)時(shí)間還是可以接受的，故采用調(diào)節(jié)器將電流環(huán)的控制對(duì)象校正成典型型系統(tǒng)，其中調(diào)節(jié)器傳遞函數(shù)為：。故電流環(huán)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為轉(zhuǎn)速環(huán)的傳遞函數(shù)有上式已知電流環(huán)的閉環(huán)傳遞函數(shù)，又由于轉(zhuǎn)速環(huán)的截止頻率一般較低，因此電流內(nèi)環(huán)可等效為一階環(huán)節(jié)。其近似條件為： 同樣的，再將時(shí)間常數(shù)為和的兩個(gè)小慣性環(huán)節(jié)合并起來(lái)，形成一個(gè)時(shí)間常數(shù)為的慣性環(huán)節(jié)，則基于系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)無(wú)靜差的條件，轉(zhuǎn)速環(huán)應(yīng)校正成典型型系統(tǒng)，而且典型型系統(tǒng)的抗擾動(dòng)性能好。由于將轉(zhuǎn)速環(huán)校正成了典型型系統(tǒng)，故ASR有必將采用PI調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)為：。 建立仿真模型轉(zhuǎn)速雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的傳遞函數(shù)模型主要由給定環(huán)節(jié)、ASR、ACR、限幅函數(shù)、速度反饋環(huán)等部分組成。采用傳遞函數(shù)圖方法構(gòu)成的雙閉環(huán)系統(tǒng)仿真模型： 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)模型第二節(jié) 仿真結(jié)果 仿真波形，在電流上升階段，由于電動(dòng)機(jī)機(jī)械慣性較大，不能立即啟動(dòng)。此時(shí)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR飽和，電流調(diào)節(jié)器ACR起主要作用。轉(zhuǎn)速一直上升。當(dāng)?shù)竭_(dá)恒流升速階段時(shí)，ASR一直處于飽和狀態(tài)，轉(zhuǎn)速負(fù)反饋不起調(diào)節(jié)作用，轉(zhuǎn)速環(huán)相當(dāng)于開(kāi)環(huán)狀態(tài)，系統(tǒng)為恒值電流調(diào)節(jié)系統(tǒng)，因此，系統(tǒng)的加速度為恒值，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速呈線性增長(zhǎng)直至給定轉(zhuǎn)速。使系統(tǒng)在最短時(shí)間內(nèi)完成啟動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)速上升到額定轉(zhuǎn)速時(shí)，ASR的輸入偏差為0，但其輸出由于積分作用仍然保持限幅值，這時(shí)電流也保持為最大值，導(dǎo)致轉(zhuǎn)速繼續(xù)上升，出現(xiàn)轉(zhuǎn)速超調(diào)。轉(zhuǎn)速超調(diào)后，極性發(fā)生了變化，則ASR推出飽和。其輸出電壓立即從限幅值下降，主電流也隨之下降。此后，電動(dòng)機(jī)在負(fù)載的阻力作用下減速，轉(zhuǎn)速在出現(xiàn)一些小的振蕩后很快趨于穩(wěn)定。當(dāng)突加給定負(fù)載時(shí)，由于負(fù)載加大，因此轉(zhuǎn)速有所下降，此時(shí)經(jīng)過(guò)ASR和ACR的調(diào)節(jié)作用后，轉(zhuǎn)速又恢復(fù)為先前的給定值，反映了系統(tǒng)的抗負(fù)載能力很強(qiáng)。結(jié)論本文所述的直流電機(jī)閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)是以低價(jià)位的單片微機(jī)8051為核心的，而通過(guò)單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)調(diào)整又有多種途徑，相對(duì)于其他用硬件或者硬件與軟件相結(jié)合的方法實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)進(jìn)行調(diào)整，采用PWM軟件方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的調(diào)速過(guò)程具有更大的靈活性和更低的成本，它能夠充分發(fā)揮單片機(jī)的效能，對(duì)于簡(jiǎn)易速度控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)提供了一種有效的途徑。而在軟件方面，采用PI算法來(lái)確定閉環(huán)控制的補(bǔ)償量也是由數(shù)字電路組成的直流電機(jī)閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)所不能及的。曾經(jīng)也試過(guò)用單片機(jī)直接產(chǎn)生PWM波形，但其最終效果并不理想，在使用了少量的硬件后，單片機(jī)的壓力大大減小，程序中有充足的時(shí)間進(jìn)行閉環(huán)控制的測(cè)控和計(jì)算，使得軟件的運(yùn)行更為合理可靠。因?yàn)楸鞠到y(tǒng)采用了雙閉環(huán)系統(tǒng)，所以系統(tǒng)能夠通過(guò)兩個(gè)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)作用減少穩(wěn)態(tài)速降，但是有超調(diào)。為使系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能更好，該系統(tǒng)采用無(wú)靜差調(diào)節(jié)，即轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器采用比例積分調(diào)節(jié)器（PI調(diào)節(jié)器），使系統(tǒng)保證恒速運(yùn)行，以保證滿足更嚴(yán)格的生產(chǎn)要求。總結(jié)通過(guò)兩周的課程設(shè)計(jì)，首先我對(duì)直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)有了更深的認(rèn)識(shí)，加深了理解，是對(duì)課堂上所學(xué)的知識(shí)的一次很好的應(yīng)用。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我不僅在知識(shí)上有了更進(jìn)一步的鞏固和提高，在求學(xué)和研究的心態(tài)上有了不小的進(jìn)步。我想無(wú)論在學(xué)習(xí)上還是在生活上只有自己有心去學(xué)習(xí)和參與才可能有所收獲，這也算是這次課程設(shè)計(jì)給我?guī)?lái)的一點(diǎn)感悟?？傊谠O(shè)計(jì)過(guò)程中，我不僅學(xué)習(xí)到以前從未接觸過(guò)的新知識(shí)，而且學(xué)會(huì)了獨(dú)立的去發(fā)現(xiàn)，面對(duì)，分析，解決新問(wèn)題的能力，不僅學(xué)到了知識(shí)，又鍛煉了自己的能力，使我受益匪淺。參考文獻(xiàn)[1] 陳伯時(shí)主編 電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)—運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)（第3版） 機(jī)械工業(yè)出版社 2007 [2] 王兆安，黃俊主編 電力電子技術(shù)（第4版） 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 2000[3] 任彥碩主編 自動(dòng)控制原理 機(jī)械工業(yè)出版社 2006[4] 李榮生主編 電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)指導(dǎo) 機(jī)械工業(yè)出版社[5] 吳守箴，臧英杰 編著 電氣傳動(dòng)的脈寬調(diào)制控制技術(shù) 機(jī)械工業(yè)出版社[6］孟慶春 電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng) 沈陽(yáng)：東北大學(xué)出版社 [7] 沈文，Eagle lee 詹衛(wèi)前 AVR單片機(jī)——C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)入門指導(dǎo). 2003[8] 萬(wàn)福君 潘松峰 單片微機(jī)原理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用(第二版) 2004[9] 李仁定 電機(jī)的微機(jī)控制 機(jī)械工業(yè)出版社 2004[10] 周淵深 交直流調(diào)速系統(tǒng)與MATLAB仿真 中國(guó)電力出版社 20