【正文】 ///回到中間速度 } while(P1!=0xff)。 } } if(i==0x7f) { delays()。 if(i==0xbf) { in1=0。 else a=3。 } } if(i==0xdf) { delays()。 if(i==0xef) { a=a+m。 else a=3。 } } if(i==0xf7) { delays()。 if(i==0xfb) { a=a+n。 ///電機(jī)逆時針轉(zhuǎn)動 in2=0。 } } if(i==0xfd) ///第二個鍵是否按下 { delays()。 ///延時去抖動 if(i==0xfe) ///再判斷按鍵是否按下 { in1=0。 ///拉高P1口的電平 i=P1。}///*************************************************************************///鍵盤掃描子函數(shù),實現(xiàn)電機(jī)的方向 速度的控制///*************************************************************************key(){ uchar i。i0。 ///開計數(shù)器 }}///*************************************************************************///延時子函數(shù)///*************************************************************************delays(){ uchar i。 ///重裝計數(shù)初值 TL0=0。///讀計數(shù)器 ys=0。 }}///*************************************************************************///讀速度值子函數(shù),從計數(shù)器0中讀計數(shù)值,經(jīng)過計算,求出當(dāng)前速度值///*************************************************************************speedcan(){ if(ys==500) { TR0=0。 delays()。 delays()。 delays()。 delays()。) ///循環(huán)選中數(shù)碼管的每一位 { P2=wm[i]。 ///求速度千位值送千位顯示緩沖 for(i=0。 ///求速度十位值送十位顯示緩沖 bw=(speedbuf/100)%10。 gw=speedbuf%10。 ena=1。}///*************************************************************************///脈寬控制程序,實現(xiàn)PWM的輸出///*************************************************************************control(){ if(zc==a) {ena=0。 ///重裝定時初值 TL1=0X24。 speedcan()。 ///中斷次數(shù)加1 ys++。 ///調(diào)用速度處理程序 }}///*************************************************************************///中斷處理程序,實現(xiàn)輸出方波占空比控制///*************************************************************************timer_1() interrupt 3 using 1 ///定時器1中斷,使用寄存器組1{ TR1=0。 ///調(diào)用電機(jī)控制程序 display()。 ///開定時器 while(1) ///無限循環(huán) { key()。 ///允許定時器1中斷 TR0=1。 ///開總中斷 ET0=1。 ///裝計數(shù)器初值 TL0=0。 ///裝定時器初值 TL1=0X24。 ///定時器1為定時模式,使用方式2。 ena=1。 in1=0。 ///顯示初始化 P0=0xc0。speedcan()。control()。key()。 ///速度值uchar zc=0。 ///速度增減量一uchar m=2。///在程序存儲區(qū)定義字位控制碼表uchar a=8。uchar code zm[12]={0X3F,0X06,0X5B,0X4F,0X66,0X6D,0X7D,0X07,0X7F,0X6F,0x73,0x71}。 ///控制位定義sbit in2=P3^1。附 錄附錄三：源程序//*************************************************************************///直流電機(jī)的pwm控制程序///功能：直流電機(jī)的速度控制，速度測試，速度顯示。同時也要感謝身邊朋友的熱心幫助，沒有你們的關(guān)心與支持，我不可能這么快完成我的畢業(yè)設(shè)計！這幾個月的歲月是我學(xué)生生涯中最有價值的一段時光，也將會成為我以后永遠(yuǎn)的美好的回憶，在這里有治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)而不失親切的老師，也有互相幫助情同骨肉的同學(xué)，更有和諧、融洽的學(xué)習(xí)生活氛圍，這里將是我永遠(yuǎn)向往的地方。因此，特別需要感謝梅楊老師給予的耐心細(xì)致的指導(dǎo)，在此，再一次向梅教師以及關(guān)心幫助我的教師同學(xué)表示最誠摯的謝意！其次，學(xué)校在這方面也給我們提供了很大的支持和幫助，學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)比較重視，每個設(shè)計小組配有專門的指導(dǎo)老師，幫助我們能順利完成整個設(shè)計。老師淵博的知識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)、誨人不倦的態(tài)度和學(xué)術(shù)上精益求精的精神讓我受益終生。沒有他們的幫助，我將無法順利完成這次設(shè)計。從控制的理論出發(fā)，帶PI調(diào)節(jié)器的單環(huán)無靜差調(diào)速系統(tǒng)，理論上是無差調(diào)速系統(tǒng)，單閉環(huán)系統(tǒng)的直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)性能還有待提高，應(yīng)用的范圍還是很有限的，用Matlab進(jìn)行仿真從自控原理的角度出發(fā)判斷該閉環(huán)系統(tǒng)是否穩(wěn)定，這為參數(shù)的修改提供了理論依據(jù)。＋－－＋Ud△UnUn*1/CePIDKsUnIdRn(s)圖54 無靜差調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)圖系統(tǒng)基于Matlab中Simulink的結(jié)構(gòu)圖圖55系統(tǒng)基于Matlab中Simulink的結(jié)構(gòu)圖圖56仿真波形圖結(jié) 束 語 本文所述的直流電機(jī)閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)是以單片微機(jī)AT89S52為核心的，采用單片機(jī)對電機(jī)實行調(diào)整在實際應(yīng)用中有非常多的方法，本設(shè)計使用PWM軟件方法對電機(jī)實現(xiàn)的調(diào)速過程只需非常低的成本并且具有非常大的靈活性，它使單片機(jī)的效能得以最大化的發(fā)揮，相比于其他方法，如其他用硬件或者硬件與軟件相結(jié)合的方法實現(xiàn)對電機(jī)進(jìn)行控制調(diào)整的方法，使用PWM軟件方法對電機(jī)實現(xiàn)調(diào)速的這種方法對于簡易速度控制系統(tǒng)的實現(xiàn)提供了一種非常有效的途徑。 Transfer function from input 1 to output: 10s^2 + 11 s + 11Transfer function from input 2 to output: 50 s + 50s^2 + 11 s + 11 step(dcm(1))。 dcm=feedback(dcm,Kb,1,1)。 G2=tf(1,[Ja f])。Ja=。 Kb=。La=。 本次設(shè)計選用直流電動機(jī)的額定參數(shù)直流電動機(jī)的額定參數(shù),.：.選取電動機(jī)各參數(shù)分別為，,，.分別以電動機(jī)電樞電壓和負(fù)載力矩為輸入變量，以電動機(jī)的轉(zhuǎn)動速度為輸出變量，在MATLAB中建立電動機(jī)的數(shù)學(xué)模型。在零初始條件下，將上面的等式兩邊進(jìn)行拉式變換，得 電壓與電流之間的傳遞函數(shù)： （54） 電流與電動勢間的傳遞函數(shù)： （55）根據(jù)上面兩式并考慮即可得到額定勵磁下直流電動機(jī)得動態(tài)結(jié)構(gòu)圖如圖53所示：Ud0（s）IdL（s）n(s)E(s)－＋I(xiàn)d（s）圖53 額定勵磁下直流電動機(jī)得動態(tài)結(jié)構(gòu)圖前面的轉(zhuǎn)速負(fù)反饋單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)總有靜差是因為電壓放大器為比例放大器，如果選用比例積分調(diào)節(jié)器（即PI調(diào)節(jié)器），PI調(diào)節(jié)器的輸出由兩個分量組成，一個是積分分量，它能隨時間對輸入信號的不斷積累，一個是比例分量，當(dāng)不為零時，積分作用將不斷作用下去，輸出積累上升，直到限幅最大值，當(dāng)突加時，相當(dāng)于放大倍數(shù)為的比例調(diào)節(jié)器；一旦，輸出將保持在此時的數(shù)值上，極大的開環(huán)放大倍數(shù)能夠使系統(tǒng)基本無靜差，而穩(wěn)態(tài)時PI調(diào)節(jié)器的放大倍數(shù)是它本身的開環(huán)放大倍數(shù)。 ——電力拖動系統(tǒng)折算到電動機(jī)軸上的飛輪慣量（）。 1．直流電機(jī)的傳遞函數(shù)額定勵磁下他勵直流電機(jī)的等效電路如圖52所示： 圖52直流電動機(jī)等效電路規(guī)定正方向如圖所示。本次系統(tǒng)仿真采用前一種方法。 式中 (45) (46) 由式看出，如果計算機(jī)采用恒定的采樣周期T,一旦確定了ABC只要使用前三次測量值的偏差，就可以由式求出控制增量。因此一般不用位置式PID。 數(shù)字PID控制器流程圖 數(shù)字PID控制算法可以分為位置式PID和增量式PID控制算法。所以對有較大慣性或滯后的被控對象，比例+微分(PD)控制器能改善系統(tǒng)在調(diào)節(jié)過程中的動態(tài)特性。其原因是由于存在有較大慣性組件（環(huán)節(jié)）或有滯后(delay)組件，具有抑制誤差的作用，其變化總是落后于誤差的變化。 在微分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的微分（即誤差的變化率）成正比關(guān)系。這樣，即便誤差很小，積分項也會隨著時間的增加而加大，它推動控制器的輸出增大使穩(wěn)態(tài)誤差進(jìn)一步減小，直到等于零。為了消除穩(wěn)態(tài)誤差，在控制器中必須引入“積分項”。Steadystate對一個自動控制系統(tǒng)，如果在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后存在穩(wěn)態(tài)誤差，則稱這個控制系統(tǒng)是有穩(wěn)態(tài)誤差的或簡稱有差系統(tǒng)（System積分（I）控制error）。其控制器的輸出與輸入誤差信號成比例關(guān)系。比例（P）控制PID控制器就是根據(jù)系統(tǒng)的誤差，利用比例、積分、微分計算出控制量進(jìn)行控制的。當(dāng)被控對象的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不能完全掌握，或得不到精確的數(shù)學(xué)模型時，控制理論的其它技術(shù)難以采用時，系統(tǒng)控制器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)必須依靠經(jīng)驗和現(xiàn)場調(diào)試來確定，這時應(yīng)用PID控制技術(shù)最為方便。選通個位?是否選通個位?是否選通個位?是否選通個位?是否顯示個位顯示十位顯示百位顯示千位返回延時延時延時分解速度值到顯示緩沖區(qū)延時顯示完畢?否是圖45 顯示子程序提速N轉(zhuǎn)是否停止記數(shù)讀計數(shù)器值求出此時電機(jī)速度值重裝記數(shù)初值開始記數(shù)返回 圖46測速子程序 PID控制器原理 在工程實際中，應(yīng)用最為廣泛的調(diào)節(jié)器控制規(guī)律為比例、積分、微分控制，簡稱PID控制，又稱PID調(diào)節(jié)。 鍵盤/顯示模塊核心控制器件是8279，由軟件設(shè)置為8字符顯示，左端送入，編碼掃描鍵盤，雙鍵互鎖，內(nèi)部時鐘頻率設(shè)置為100KHz。 圖43 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)中斷子程序框圖 圖44故障