【導(dǎo)讀】隨著電子計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到各工業(yè)、科研領(lǐng)域后，各種電子設(shè)備都要求穩(wěn)定的交流電源供電，而交流穩(wěn)壓電源的出現(xiàn)解決了這一問題。目前鐵路車站現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的電源屏穩(wěn)壓部分其最主要的缺點(diǎn)是響應(yīng)速度慢,在兩路電網(wǎng)轉(zhuǎn)換過程中容易產(chǎn)生過壓或欠壓;有機(jī)械磨損,易損壞;輸出失真大。穩(wěn)壓電路具有效率高、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)。補(bǔ)償變壓器功率較小,從而明顯降低材料成本及功率損耗,達(dá)到提高效率,減小重量體積的目的。微機(jī)控制使控制電路大大簡(jiǎn)化,還可加入輔助功能,如故障診斷、穩(wěn)壓指示、超限聲光報(bào)警、延時(shí)啟動(dòng)、故障檢測(cè)、缺相保護(hù)等各種功能。因此智能交流穩(wěn)壓電源控制器器正逐步進(jìn)入電源屏應(yīng)用領(lǐng)域。交流穩(wěn)壓電源用途廣泛，類型較多，大致可分為以下5種。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造方便，輸入電壓允許變化范圍寬，工作可靠,過載能力較強(qiáng)。但因采用慣性較大的磁放大器，故恢復(fù)時(shí)間較長(zhǎng)。

　　

【正文】 出，被測(cè)電壓是先通過整流電路對(duì)對(duì)被測(cè)信號(hào)進(jìn)行整流后再輸入到ICL7135進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，對(duì)此，我們用EWB軟件對(duì)整流電路進(jìn)行模擬仿真，在模擬仿真中我們用的是3V，頻率為50Hz的交流電作為該電路的輸入，其輸出電壓如圖36所示： 圖441 整流后的波形圖（周期為10mS）我們根據(jù)電壓有效值來進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、判斷。而求取電壓有效值的方法是先求出其電壓的峰值Vf，就可求出電壓有效值Vo=Vi247。在采樣中我們得到的是數(shù)字量，我們可以通過換算求出相應(yīng)的電壓有效值。采到峰值的兩個(gè)方法：，即50HZ的交流信號(hào)就要在10mS內(nèi)進(jìn)行不斷的采樣(根據(jù)ILC7153的轉(zhuǎn)換速度，大概要進(jìn)行20次采樣即可)，在這20次采樣中，每采到一個(gè)值與前面采的值進(jìn)行比較一次，只取其最大值，20次采樣結(jié)束后（即10mS后結(jié)束采樣），其采到的最大值就是峰值了。為了減少誤差，當(dāng)采到100個(gè)峰值時(shí)，將這50個(gè)峰值求和再除于50，求出平均峰值。（注意：100表示的是十進(jìn)制數(shù)字量，換算成相應(yīng)的電壓測(cè)量值為214V，我們假設(shè)進(jìn)網(wǎng)電壓最底為170V，其峰值電壓為294V，設(shè)定值所對(duì)應(yīng)的電壓測(cè)量值不能超過這個(gè)峰值），此時(shí)，這個(gè)設(shè)定值落在圖37所示的A、B兩點(diǎn)上，而這兩個(gè)點(diǎn)都落在每個(gè)半波上且波峰就在這兩點(diǎn)間。啟動(dòng)A/D時(shí)開始進(jìn)行采樣，每采一次就與100作比較，當(dāng)采到的數(shù)字量大于這一設(shè)定值時(shí)，再采下個(gè)點(diǎn)，將這兩點(diǎn)的值進(jìn)行比較。理論上，如果下個(gè)值比前面的值大時(shí)應(yīng)該是采到了半波上升段，且在A點(diǎn)與波峰之間，此時(shí)繼續(xù)采樣比較，下個(gè)值比前面值大時(shí)，取其最大值，當(dāng)采到下個(gè)值比前面的值小時(shí)，則說明采樣點(diǎn)已經(jīng)到了下坡段。在這段過程中已經(jīng)采到了最大值，已經(jīng)沒有必要再這個(gè)波形內(nèi)繼續(xù)采樣了，這時(shí)我們可以取得一個(gè)峰值。但當(dāng)采到的數(shù)字量大于這一設(shè)定值時(shí)，再采下個(gè)點(diǎn)，將這兩點(diǎn)的值進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)下個(gè)值比前面的值小的時(shí)候，說明此時(shí)已經(jīng)在波形的下坡段，且在波峰與B點(diǎn)之間，這時(shí)我們停止采樣，延時(shí)15mS，15mS后再進(jìn)行采樣，此時(shí)采樣點(diǎn)應(yīng)落在第二個(gè)波的上升段，這時(shí)我們繼續(xù)采樣，每采一次就與100作比較，當(dāng)采到的數(shù)字量大于這一設(shè)定值時(shí)，再采下個(gè)點(diǎn)，將這兩點(diǎn)的值進(jìn)行比較，如果下個(gè)值比前面的值大時(shí)則確定真正采到了第二個(gè)波形上升段，且在A點(diǎn)與波峰之間，此時(shí)繼續(xù)采樣比較，下個(gè)值比前面值大時(shí)，取其最大值，當(dāng)采到下個(gè)值比前面的值小時(shí)，則說明采樣點(diǎn)已經(jīng)到了下坡段。在這段過程中已經(jīng)采到了最大值，已經(jīng)沒有必要再這個(gè)波形內(nèi)繼續(xù)采樣了，這時(shí)我們可以取得一個(gè)峰值。我們?cè)O(shè)計(jì)中大概在1秒左右對(duì)繼電器發(fā)送控制信號(hào)，所以為了減小采樣誤差，我們可以用這種方法連續(xù)取50個(gè)峰值，求其平均峰值。為此，當(dāng)采到第1個(gè)峰值后的下個(gè)點(diǎn)我們就停止采樣，延時(shí)17mS, 17mS后再進(jìn)行采樣，此時(shí)采樣點(diǎn)應(yīng)在第二個(gè)波形的上坡段。然后再按照這種方法繼續(xù)進(jìn)行采樣，直到采到50個(gè)峰值為止。BA 圖442整流后的波形圖（周期為10mS）不難看出，用方法二效果較好些。應(yīng)選擇第二種方法。其采樣部分流程圖38：調(diào)用讀數(shù)據(jù)子程序，采樣值XX大于設(shè)定值100？調(diào)用讀數(shù)據(jù)子程序，采樣值Y，YX?X=Y延時(shí)15 mS調(diào)用讀數(shù)據(jù)子程序，采樣值Y，YX?YNNYYN延時(shí)17 mSY求取平均值Na[n]=X,n++,n50?開始1 圖443 數(shù)據(jù)處理本課題是對(duì)進(jìn)網(wǎng)電壓進(jìn)行檢測(cè)并判斷是否對(duì)此進(jìn)行補(bǔ)償，如果補(bǔ)償又要補(bǔ)償多少。顯然，能夠解決這一問題的方法是通過程序?qū)Σ蓸又颠M(jìn)行計(jì)算，判斷，并給出控制結(jié)果。ILC7135對(duì)被測(cè)量采樣并轉(zhuǎn)換成數(shù)字量再輸入給單片機(jī)，所以單片機(jī)接收到的自然是數(shù)字量，且單片機(jī)能夠執(zhí)行并處理的也只能是數(shù)字量。首先，我們先對(duì)采樣出數(shù)字形式平均峰值Vd換算成相應(yīng)的被測(cè)電壓的峰值Vf，ICL7135參考電壓為+5V，所對(duì)應(yīng)的數(shù)字值為255，比例系數(shù)為K。比例系數(shù)K指的是被測(cè)電壓即進(jìn)網(wǎng)電壓與整流電路后輸出電壓之比，而不是變壓器的一次測(cè)電壓與二次測(cè)電壓之比，因?yàn)檎麟娐分性鲆娌粸?，整流后的電壓不等于變壓器二次測(cè)電壓，所以K不能取變壓器的一次測(cè)電壓與二次測(cè)電壓之比。通過實(shí)際測(cè)量我們?nèi)”壤禂?shù)K=97。因此得出：Vf=Vd（5/255）97第五章 仿真及調(diào)試 KEIL UVISION2仿真調(diào)試使用C語(yǔ)言肯定要使用到C編譯器，以便把寫好的C 程序編譯為機(jī)器碼，這樣單片機(jī)才能執(zhí)行編寫好的程序。KEIL uVISION2 是眾多單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)軟件中優(yōu)秀的軟件之一，它支持眾多不同公司的MCS51 架構(gòu)的芯片，它集編輯，編譯，仿真等于一體，同時(shí)還支持，PLM，匯編和C 語(yǔ)言的程序設(shè)計(jì)，它的界面和常用的微軟VC++的界面相似，界面友好，易學(xué)易用，在調(diào)試程序，軟件仿真方面也有很強(qiáng)大的功能。為了確定程序無誤及其運(yùn)行結(jié)果滿足我們所要實(shí)現(xiàn)的功能。我們使用KEIL uVISION2對(duì)我們所編的程序進(jìn)行仿真，調(diào)試進(jìn)行驗(yàn)證。啟動(dòng)KEIL uVISION2后創(chuàng)建第一個(gè)項(xiàng)目，將所編的C 程序文件加到了項(xiàng)目中后，點(diǎn)擊編譯運(yùn)行。左下方出現(xiàn)如圖41，說明已經(jīng)編譯完成，且零錯(cuò)誤，零報(bào)警。 圖511 編譯結(jié)果編譯完成，確定程序語(yǔ)法上無誤后，點(diǎn)擊進(jìn)行調(diào)試，點(diǎn)擊運(yùn)行。剛開始時(shí)如果將采樣值設(shè)定為小于100的值，此時(shí)程序執(zhí)行的情況是：采樣然后與100比較，比較后又采樣，又比較，如此循環(huán)。當(dāng)采樣值改為大于100的值110，重新編譯，再進(jìn)行調(diào)試后，運(yùn)行時(shí)發(fā)現(xiàn)程序?qū)⒏暮蟠笥?00的值110與100比較后直接進(jìn)入下一段程序，再次啟動(dòng)A/D，將采到的值與110比較，如果把這次采到的值設(shè)定成105時(shí)，程序判定為下坡段，此時(shí)跳到延時(shí)15mS，然后跳到程序的最前端，重新采樣并再次與100進(jìn)行比較；但如果把這次采到的值設(shè)定成120時(shí)，程序判定為上坡段，此時(shí)程序執(zhí)行下個(gè)循環(huán)程序：對(duì)采到的值與前面采到的值120進(jìn)行比較，當(dāng)采到的值（130）大于前面采到的值時(shí)，保留最大的值（130），然后繼續(xù)采樣并與當(dāng)前所保留的最大值（130）比較，如果一直將采樣值設(shè)定在大于前一次比較保留的最大值，則將一直循環(huán)一直取最大值，直到將采樣值設(shè)定在小于當(dāng)前保留最大值時(shí)才將最大值保存在a[n]中，保存在a[n]的值就是采到的第一個(gè)峰值，延時(shí)17 mS并退出此循環(huán)，運(yùn)行下個(gè)程序，跳回程序前端繼續(xù)采下個(gè)峰值。本調(diào)試僅是觀察程序運(yùn)行情況是否如我們所希望的，所以在程序中只做了兩次峰值采樣，當(dāng)采到兩個(gè)峰值后，執(zhí)行下個(gè)程序求出平均值，在“觀察和堆棧窗口”中我們可以看到所保留的兩個(gè)峰值及其平均值，求出平均值后進(jìn)入一個(gè)子程序，對(duì)平均值進(jìn)行換算，并進(jìn)行分析判斷，確定補(bǔ)償電壓值并確定其控制指令及確定要進(jìn)行正負(fù)補(bǔ)償電壓，這些從“觀察和堆棧窗口”及程序運(yùn)行過程可以觀察到。例將采樣峰值確定為160時(shí)，在“觀察和堆棧窗口”可以看到如圖42所示，其中Vi為被測(cè)電壓值其對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制為241，VV為整流電路輸出電壓值，Bili為比例系數(shù)，對(duì)應(yīng)十進(jìn)制為109。經(jīng)計(jì)算，160所對(duì)應(yīng)電壓有效值確是241，應(yīng)對(duì)進(jìn)網(wǎng)電壓進(jìn)行18V負(fù)電壓補(bǔ)償，在運(yùn)行過程中圖43及圖44，確定為負(fù)電壓補(bǔ)償，且控制指令為0x5e，即繼電器S1，S3，S8閉合，即輸出為18V負(fù)補(bǔ)償電壓。 圖512 “觀察和堆棧窗口”顯示 圖513 補(bǔ)償狀態(tài) 圖514 控制指令之后，該子程序結(jié)束，返回主程序，對(duì)這個(gè)補(bǔ)償狀態(tài)與正在執(zhí)行的補(bǔ)償狀態(tài)求和作出判斷，由于該補(bǔ)償狀態(tài)是程序第一次運(yùn)行結(jié)束給出的，初始狀態(tài)C=0，所以和X=b+c=2，將P1=b輸出控制指令，并保存該狀態(tài)，d=c=2。如圖45。 圖55 x,d值當(dāng)我們繼續(xù)以峰值為160，點(diǎn)擊運(yùn)行，該子程序結(jié)束返回主程序繼續(xù)執(zhí)行時(shí)，補(bǔ)償狀態(tài)與正在執(zhí)行的補(bǔ)償狀態(tài)和X=b+c=4，直接將P1=b輸出控制指令，保存該狀態(tài)仍為d=c=2。按上面的方法，當(dāng)進(jìn)行正負(fù)電壓補(bǔ)償之間的切換時(shí)，X=3，程序先對(duì)P1口輸出釋放信號(hào)，延時(shí)17mS后輸出要執(zhí)行的控制指令。當(dāng)進(jìn)行的是正（或負(fù)）電壓補(bǔ)償與不補(bǔ)償切換時(shí), 直接將P1=b輸出控制指令，保存該狀態(tài)。調(diào)試及仿真結(jié)束，確定無誤后， 將生成以HEX為擴(kuò)展名的文件，用編程器所附帶的軟件去讀取并燒到芯片中。結(jié)束語(yǔ)經(jīng)過2個(gè)多月的努力，在老師的精心指導(dǎo)和幫助下，最終基本完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我們大學(xué)四年所學(xué)知識(shí)的大檢閱，也是初入社會(huì)的自薦書，上面印有自己的設(shè)計(jì)風(fēng)格和撕開問題的思路，在設(shè)計(jì)的過程中我深深認(rèn)識(shí)到在實(shí)際工作中一定要有堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐基礎(chǔ)。 經(jīng)過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我鞏固了專業(yè)知識(shí)，加強(qiáng)認(rèn)識(shí)大學(xué)四年各知識(shí)結(jié)構(gòu)的互相聯(lián)系，同時(shí)也學(xué)到了不少新的知識(shí)和理論，提高了獨(dú)立分析問題和解決問題的能力，也讓我提高了實(shí)際動(dòng)手的能力。參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)：1． 1999:1452. Garng Huang and Tong CSC asa Transient Voltage Stabilizing Controlle Engineering SocietyWinterMeeting,(2):628633，汪至中，,33(3):26294. 金濤，任國(guó)海，王國(guó)鋒等。,(7):2728，. 2000,17 (1):3032,(3 ):28 30加李傳信，楊仲景， . 1997,31(1):7476,18(2):3334，周銘， ,(4):7274,(4 ):2628, 32(l):606311. , . External PD Resistance of Thermoplastic and XLPE Containing VoltageS ielectricsand ElectricalIn sulation,IEEET 998,(5 ):189194，張德霞， ,(2):6 8, 31(1):4614. , ,. A Desensitized Controller for Voltage Regu lationofPower Systems,IEEET ,(1 ):1461 1466,26 (8):3133，1995:8910117. , , . Design of Electric Power System Stabilizer Basedon Fuzzy ControlT ntenrational Conference1992(5):97398018. , , 03 Jais. Study of fuzzy logic power system esearchand ,(7):335一33919. , , . Design of Augmented Fuzzy Logic Power System Stabilizer stoEnhance Power Systems Conversion,IEEET ,11(1):97103 (自然科學(xué)版).2000,6(2):9094，曹金安，,28(4):3235 致 謝在我即將走向新的學(xué)習(xí)、生活和工作環(huán)境時(shí)候，在此，向在我整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)期間關(guān)心幫助我的老師和同學(xué)致以深深的謝意!在我們?cè)O(shè)計(jì)的過程當(dāng)中，我們得到了指導(dǎo)過我們的唐耀武老師的熱心指導(dǎo)和許多同學(xué)的熱情幫助，以及那些關(guān)心我們的吉林工師師生的關(guān)懷，在這里我們表示忠心的感謝。在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中我順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，我學(xué)的不僅是知識(shí)和技術(shù)，更重要是學(xué)會(huì)了怎樣才能學(xué)好一門知識(shí)，學(xué)以置用。在此，我向我敬愛的唐老師表示衷心的感謝。感謝審稿老師在百忙之中抽出寶貴時(shí)間仔細(xì)審閱本論文，并提出寶貴意見。