【正文】 和楊老師一起討論相關(guān)的課題和解決設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題，我的思路得到極大的開(kāi)闊，并發(fā)現(xiàn)了自己在某些專(zhuān)業(yè)知識(shí)上的不足，使我取得了很大的進(jìn)步。他從最初就為我們制定了周密科學(xué)的工作任務(wù)安排，始終認(rèn)真負(fù)責(zé)地檢查我們的工作進(jìn)度情況，對(duì)于我們的提問(wèn)也總給予細(xì)致耐心的解答。沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)[1] 陳伯時(shí)．電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，.[2] 羅飛，：化學(xué)工業(yè)出版社，.[3] 余發(fā)山，:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，.[4] 李正熙，白晶．電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)．北京：冶金工業(yè)出版社，.[5] 顧繩谷．電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，.[6] 王兆安，黃俊．電力電子技術(shù)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，.[7] 李華德，：機(jī)械工業(yè)出版社，.[8] ：北京航空航天大學(xué)出版社，.[9] 孫和平，楊寧．單片微機(jī)原理與接口技術(shù)．北京：冶金工業(yè)出版社，. 沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 致謝致謝在此，我要感謝我的指導(dǎo)老師——楊超老師。通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，加強(qiáng)了我對(duì)單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)和直流電機(jī)調(diào)速等知識(shí)的掌握程度，進(jìn)一步鞏固了我的專(zhuān)業(yè)課知識(shí)。因此，研制具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)產(chǎn)全數(shù)字化直流調(diào)速裝置具有重大價(jià)值。根據(jù)目前的發(fā)展，展望未來(lái)，全數(shù)字直流調(diào)速系統(tǒng)必將向著高性能高指標(biāo)的方向發(fā)展，朝調(diào)試手段先進(jìn)，控制、通信更加豐富的方向邁進(jìn)，尤其是它的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)還可以進(jìn)一步提高。數(shù)模轉(zhuǎn)換器D/A和零階保持器會(huì)提高控制系統(tǒng)傳遞函數(shù)分母的階次，使系統(tǒng)的穩(wěn)定裕量減小，系統(tǒng)性能。 研究展望微機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性好、可靠性高，可以提高控制性能，它將是未來(lái)調(diào)速系統(tǒng)的必然發(fā)展趨勢(shì)。單片機(jī)以數(shù)字信號(hào)來(lái)工作，其控制手段方便靈活，抗干擾能力強(qiáng)。(3)數(shù)字控制系統(tǒng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和計(jì)算，系統(tǒng)中的控制量和反饋量都必須根據(jù)一定的采樣周期進(jìn)行離散化，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。(2)控制系統(tǒng)集成度高，硬件電路簡(jiǎn)單而且統(tǒng)一，零部件的數(shù)量和觸點(diǎn)大大減少，而且可靠性高，可重復(fù)性好。數(shù)字測(cè)速不僅精度高，而且安全穩(wěn)定、維護(hù)方便，同時(shí)采用M/T數(shù)字測(cè)速方法，兼?zhèn)淞薓法和T法測(cè)速的優(yōu)點(diǎn)，有效地?cái)U(kuò)大了調(diào)速范圍。本設(shè)計(jì)采用了Inter系列中的80C196KC單片機(jī)，在此單片機(jī)控制的直流調(diào)速系統(tǒng)中，速度給定、速度反饋和電流反饋信號(hào)是通過(guò)模擬光電隔離器、A/D轉(zhuǎn)換器送入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)按照已定的控制算法計(jì)算產(chǎn)生脈沖，經(jīng)并行口、數(shù)字光電隔離器、功率放大器送到晶閘管的控制級(jí)，以控制晶閘管輸出整流電壓的大小，平穩(wěn)的調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的速度。圖57 HSO中斷服務(wù)程序流程圖沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第 六 章 總結(jié)與展望第六章 總結(jié)與展望 工作總結(jié)本設(shè)計(jì)用一臺(tái)單片機(jī)及外部擴(kuò)展設(shè)備代替原模擬系統(tǒng)中速度調(diào)節(jié)器、電流調(diào)節(jié)器、觸發(fā)器、邏輯切換單元、鎖零單元和電流自適應(yīng)調(diào)節(jié)器等，從而使直流調(diào)速系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化。HSO中斷服務(wù)程序的主要任務(wù)就是根據(jù)狀態(tài)標(biāo)志位產(chǎn)生不同組的HSO輸出信號(hào)，并置相應(yīng)狀態(tài)標(biāo)志位。其控制流程圖如圖56所示。同步中斷由同步中斷模塊在交流同步信號(hào)過(guò)零時(shí)刻引起(EXTINTI) 。⑴同步中斷子程序?yàn)榱丝煽坑|發(fā)三相全橋6只晶閘管，該控制系統(tǒng)使用了雙脈沖觸發(fā)信號(hào)，一個(gè)周期共需輸出24個(gè)HSO信號(hào)，包括HSO上升沿和下降沿。這時(shí)HSO的時(shí)間分辨力，也就是定時(shí)器1的時(shí)間分辨力為ls。 觸發(fā)脈沖的軟件設(shè)計(jì)本系統(tǒng)中，用定時(shí)器1作為HSO的時(shí)間基準(zhǔn)，觸發(fā)角和脈寬的控制都是靠HSO的定時(shí)功能來(lái)實(shí)現(xiàn)的。圖54是軟件定時(shí)中斷子程序。至此，轉(zhuǎn)速測(cè)量結(jié)束。這個(gè)中斷是第二次HSI0中斷，把當(dāng)前的時(shí)間作為結(jié)束時(shí)間FT。在中斷程序中開(kāi)HSI0中斷(允許HSI0中斷)，關(guān)HSI數(shù)據(jù)有效中斷(停止對(duì)計(jì)數(shù))。⑶啟動(dòng)HSI數(shù)據(jù)有效中斷后，每一個(gè)轉(zhuǎn)速脈沖的上升沿都會(huì)引起HSI數(shù)據(jù)有效中斷，在每一次HSI數(shù)據(jù)有效中斷程序中，讓計(jì)數(shù)變量增加1。首先允許HSI0中斷，然后設(shè) HSI中斷模式為每個(gè)脈沖的正跳變引起中斷。下面介紹一下如何在程序中具體實(shí)現(xiàn)。當(dāng)上升沿到來(lái)時(shí)，讀取計(jì)數(shù)器T1的值，計(jì)算兩次計(jì)數(shù)器T1的差值得到高頻脈沖數(shù)，這樣就完成了一次轉(zhuǎn)速測(cè)量周期。將和P的參數(shù)代入上式，得 （52）轉(zhuǎn)速脈沖信號(hào)被送到80C196KC的HSI0引起上升沿中斷，此時(shí)開(kāi)始定時(shí)T0，同時(shí)記下計(jì)數(shù)器T1的值，T2開(kāi)始對(duì)HSI1接收到的轉(zhuǎn)速脈沖計(jì)數(shù)，并關(guān)閉HSI0中斷。當(dāng)定時(shí)T0結(jié)束時(shí)，Ml停止計(jì)數(shù)，M2繼續(xù)計(jì)數(shù)。法對(duì)脈沖進(jìn)行測(cè)速。主程序框圖如圖51所示。運(yùn)行在數(shù)字控制器中的軟件有主程序、初始化子程序和中斷服務(wù)子程序等。這樣即方便編程，也能滿(mǎn)足采樣精度。⑵ 保證有用信號(hào)不失真根據(jù)香農(nóng)采樣定理，采樣頻率應(yīng)不低于有用信號(hào)頻率的兩倍，實(shí)際工程上采樣頻率通常取有用信號(hào)頻率的410倍。在一個(gè)采樣周期內(nèi)，單片機(jī)要采集A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，數(shù)字濾波，進(jìn)行PI運(yùn)算，輸出控制量，顯示，啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換，處理其它中斷等。其中的兩個(gè)主要因素有：⑴保證單片機(jī)在一個(gè)采樣周期內(nèi)完成所需操作從數(shù)字PI控制器對(duì)連續(xù)PI調(diào)節(jié)器的模擬精度考慮，采樣周期越小越好。如何合理的選擇采樣周期，同時(shí)能夠達(dá)到最高的控制特性是個(gè)重要的問(wèn)題。圖42 主電路沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第 五 章 數(shù)字直流調(diào)速系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)第五章 數(shù)字直流調(diào)速系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 采樣周期T的選擇微機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)是離散系統(tǒng)，數(shù)字控制其必須定定時(shí)對(duì)給定信號(hào)和反饋信號(hào)進(jìn)行采樣。所以為了防止飽和，在每個(gè)橋臂上串聯(lián)一個(gè)30μH的電感。因此對(duì)晶閘管的電流上升率必須有所限制。交流側(cè)快速熔斷器的選擇由I2= 選取RLS10快速熔斷器，熔體額定電流40A。快速熔斷器的斷流時(shí)間短，保護(hù)性能較好，是目前應(yīng)用最普遍的保護(hù)措施。觸發(fā)電路不正?；蚴芨蓴_，使晶閘管誤導(dǎo)通，引起過(guò)電流。 過(guò)電流保護(hù)和限制⑴由于晶閘管的熱容量很小，一旦發(fā)生過(guò)電流，溫度就會(huì)急劇上升，可能會(huì)把PN結(jié)燒壞，造成元件內(nèi)部短路或開(kāi)路。造成電壓上升率過(guò)大的原因一般有兩點(diǎn)：由電網(wǎng)侵入的過(guò)電壓；由于晶閘管換相時(shí)相當(dāng)于線(xiàn)電壓短路，換相結(jié)束后線(xiàn)電壓有升高，每一次換相都可能造成過(guò)大。⑵電壓上升率du/dt：正相電壓上升率較大時(shí)，會(huì)使晶閘管誤導(dǎo)通。電容耐壓可選加在晶閘管兩端工作電壓峰值 ～。允許偏差+10％（253V）。但采用阻容保護(hù)易影響系統(tǒng)的快速性，因此，一般不采用阻容保護(hù)，而只用壓敏電阻作過(guò)電壓保護(hù)。R≥1202/103 =選取電阻為ZB110的電阻。F選取70181。? 交流側(cè)過(guò)電壓保護(hù)：本設(shè)計(jì)采用阻容保護(hù)，如圖41所示。實(shí)用中常視需要在電路的不同部位選用不同的方法，或者在同一部位同時(shí)用兩種不同保護(hù)方法。不能從根本上消除過(guò)電壓的根源，只能設(shè)法將過(guò)電壓的幅值抑制到安全限度之內(nèi)，這是過(guò)電壓保護(hù)的基本思想。 過(guò)電壓保護(hù)和限制⑴凡是超過(guò)晶閘管正常工作時(shí)承受的最大峰值電壓的情況都算過(guò)電壓，產(chǎn)生過(guò)電壓的原因是電路中電感元件積聚的能量驟然釋放或者是外界侵入的大亮點(diǎn)和累積。設(shè)計(jì)晶閘管電路除了正確的選擇晶閘管的額定電壓、額定電流等參數(shù)外，還必須采取必要的過(guò)電壓、過(guò)電流保護(hù)措施。由表查得 K=，～2倍的裕量，取49A故選晶閘管的型號(hào)為KP498。②當(dāng)元件的冷卻條件低于標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)，也應(yīng)降低元件的額定電流值。式中K 電流計(jì)算系數(shù)。結(jié)合課題提供的參數(shù)，選擇適當(dāng)型號(hào)的晶閘管十分重要。 一次、二次側(cè)相電流II2的計(jì)算查表可得 KI1=， KI2= 變壓器容量的計(jì)算S1=m1U1I1；S2=m2U2I2；S=1/2(S1+S2)；式中mm2 次側(cè)與二次側(cè)繞組的相數(shù)；S1=m1U1I1=3380= KVAS2=m2U2I2=3120= KVAS=1/2(S1+S2)=1/2（+）= KVA 晶閘管型號(hào)的選擇整流電路采用晶閘管全控橋電路。裕量，則 B==則 , 取=120V。一般可按下式計(jì)算即： （41）式中A理想情況下，=0176。本設(shè)計(jì)采用的是直流電動(dòng)機(jī)，故還要通過(guò)整流電路使之轉(zhuǎn)換成連續(xù)的直流電壓。此時(shí)轉(zhuǎn)速環(huán)開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)為轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的放大倍數(shù)為沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第 四 章 主電路的設(shè)計(jì)與參數(shù)計(jì)算第四章 主電路的設(shè)計(jì)與參數(shù)計(jì)算電動(dòng)機(jī)的額定電壓為110V，為保證供電質(zhì)量，應(yīng)采用三相降壓變壓器將電源電壓降低；為避免三次諧波電動(dòng)勢(shì)的不良影響和三次諧波電流對(duì)電源的干擾，主變壓器采用D/Y聯(lián)結(jié)。為了滿(mǎn)足電流超調(diào)量?？紤]到一般比起系統(tǒng)其它部分的時(shí)間常數(shù)往往小很多，可以將該時(shí)滯環(huán)節(jié)近似為慣性環(huán)節(jié)處理，傳遞函數(shù)為 （318） 比例、積分系數(shù)初值的確定⑴電流調(diào)節(jié)器參數(shù)的選擇由于電流的響應(yīng)過(guò)程比轉(zhuǎn)速響應(yīng)過(guò)程快得多，所以可以不考慮反電勢(shì)的影響，反電勢(shì)支路相當(dāng)于斷開(kāi)。對(duì)于速度閉環(huán)，PI調(diào)