【正文】 0 每次正跳；變觸發(fā)CLRB INTPENDING ；清中斷登記寄存器LDB INT—MASK，0A9H ；允許下列事件中斷：外部中斷、軟件 ；定時(shí)、IHS 數(shù)據(jù)有效、HSO 事件 ；發(fā)生和定時(shí)器溢出LDB HSOCOMMAND，18H ；起動(dòng)軟件定時(shí)器 1，允許中斷ADD HSOTIME，TIMER1，PERI0D ；送入采樣周期EIWAIT ： SJMP WAIT：軟件定時(shí)器 1 中斷處理程序SOFTTMRINT：DI ；關(guān)中斷SUB ETN， TSET， TIN ；計(jì)算 ETN =TSETTINLD TEMP， ETN ；ETN 送到 TEMPFGE BRANCH1 ；當(dāng) ETN 大于或等于 0 時(shí)轉(zhuǎn) ；BRANCH1NEG TEMP ；TEMP 求補(bǔ)得到 ETNBRANCH1： EI ；開中斷 LDB TEMPL，TEMPH ；取 TEMP 的高 8 位乘 2 后CLRB TEMPH ；送入 TEMP 中SHL TEMPLD KREG， CONTROLTAB[TEMP]；查控制系數(shù)表得 16 位的 K 值MUL TEMP1， KREG， ETN ；計(jì)算 TEMP1=K*ETNADD 。存放系數(shù) A 的單元OUT： DSL 1OUTL EQU OUT：WORDOUTH EQU OUT+2：WORDTEMP1： DSL 1TEMP1L： EQU TEMP：WORDTEMP1H： EQU TEMP+2：WORDTIME DSW 1TIME1STAT DSB 1 ；定時(shí)器 1 中斷標(biāo)志寄存器CSEG at 2080HZHUANCTR：LD SP，100H ；設(shè)置堆棧指針CLRB TIMElSTAT 。 輸入脈沖的實(shí)際周期TEMP： DSW 1 ： 暫存寄存器TEMPH： EQU TEMP+1：byeKREG: DSW 1 。得出圖 51 所示。 den=conv([1 0],conv([1 0],[ 1]))。實(shí)際上考慮限幅后的退飽和超調(diào)要小得多。=4**10 =*10 = Foi按照上述參數(shù)，電流環(huán)可以達(dá)到的動(dòng)態(tài)跟隨性能指標(biāo)為 =%5%.i? 轉(zhuǎn)速環(huán)設(shè)計(jì)1)電流環(huán)等效時(shí)間常數(shù) 1/ K ,因?yàn)?K T =,則 1/ K =2 T =2*=?Ii?2)轉(zhuǎn)速濾波時(shí)間常數(shù) T =3)轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù) T 按小時(shí)間常數(shù)近似處理,取? T =1/ K + T =+= 控制器對(duì)象脈沖傳遞函數(shù)零極點(diǎn)極點(diǎn)：P1=1， P2=e= = = ? 茂名學(xué)院本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文：數(shù)字式 PI 控制的轉(zhuǎn)差型交流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)34零點(diǎn)：z1= = =(3)控制對(duì)象脈沖傳遞函數(shù)放大系數(shù)Kz=(4)控制對(duì)象虛擬頻率特性時(shí)間常數(shù) (5)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì) 由于虛擬頻率傳遞函數(shù)所描述的系統(tǒng)為非最小相位系統(tǒng)，不能沿用典型 I 型或 II 型系統(tǒng)來設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)器。=40K ，各電阻和電容值為?Ri= K R。檢查對(duì)電源電壓的抗擾性能：Tl/ T ＝，參照表 2 3 典型 I 型系統(tǒng)動(dòng)態(tài)i?抗擾性能，各項(xiàng)指標(biāo)都是可以接受的。．確定時(shí)間常數(shù)1) 整流裝置滯后時(shí)間常數(shù) Ts， ，三相橋式電路的平均失控時(shí)間 Ts=.2) 電流濾波時(shí)間常數(shù) Toi，三相橋式電路每個(gè)波頭的時(shí)間是 ，為了基本濾平波頭，應(yīng)有（1～2）Toi= ms，因此取 Toi=2 ms=3) 電流環(huán)小時(shí)間常數(shù)之和 T 按小時(shí)間常數(shù)近似處理，取 T =Ts+ Toi=? i? 選擇電流調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)根據(jù)設(shè)汁要求 5％，并保證穩(wěn)態(tài)電流無差，可按典型 I 型系統(tǒng)設(shè)計(jì)電流調(diào)節(jié)器。從閉環(huán)結(jié)構(gòu)上看，電流環(huán)在里面，稱作內(nèi)環(huán)；轉(zhuǎn)速環(huán)在外邊、稱作外環(huán)。二者之間實(shí)行嵌套連接。茂名學(xué)院本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文：數(shù)字式 PI 控制的轉(zhuǎn)差型交流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)32第五章 電流環(huán)和轉(zhuǎn)速環(huán)的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)要求本次選定電動(dòng)機(jī)型號(hào) JLS26 型,380V,960r/ 3KW 直流發(fā)電機(jī)一臺(tái)ZYSTH 型測速發(fā)電機(jī),飛輪慣量 78KG/M*M,r1+r2=,L1+L2=13Mh,給定值,轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器及電流調(diào)節(jié)器的額定電壓均為 8V. 設(shè)計(jì)要求：構(gòu)成轉(zhuǎn)差頻率控制交流調(diào)速系統(tǒng)，設(shè)計(jì)數(shù)字式PI 控制控制器控制，使得超調(diào)不大于 5%，靜態(tài)無靜差。 本章小結(jié)本章介紹了有關(guān)系統(tǒng)控制對(duì)象的確定，電動(dòng)機(jī)供電方案的選擇，給出了供電方案的選擇，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)選擇，并詳細(xì)的介紹了電壓頻率轉(zhuǎn)換器，絕對(duì)值運(yùn)算器等器件結(jié)構(gòu)和功能。以上，大于電位器 RP：調(diào)定的比較電壓)時(shí)，比較器 1 輸出高電平 K1＝1，其余情況 K1＝o；如給定積分器送束的信號(hào)為負(fù)．且有一定負(fù)值(一 fmnn 以下，低于電位器 RP2 調(diào)走的比較電壓)時(shí)，比較器 2 輸出高電平K2＝1，其余情況下 K2＝o。 圖 4－7 一種邏輯開關(guān)原理圖、邏輯開關(guān)邏輯開關(guān)心路它要用來識(shí)別給定積分器信號(hào)的正負(fù)，提供給脈沖輸級(jí)兩個(gè)相應(yīng)的K1,K2 開關(guān)，去控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向。能使系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)不同的電壓補(bǔ)償曲線，從而獲得不同的機(jī)械特性。函數(shù)發(fā)生器的輸入信號(hào)取自給定積分器(絕對(duì)值運(yùn)算器不影響其大小)，因此與頻率信號(hào)成正比．相當(dāng)于頻率信號(hào)，經(jīng)過該環(huán)節(jié)之后．就給出了與頻率相應(yīng)的補(bǔ)償電壓，系統(tǒng)只要按函數(shù)發(fā)生器的要求進(jìn)行間環(huán)電壓調(diào)節(jié)，就能實(shí)現(xiàn)恒磁通調(diào)速。當(dāng) ui0 且數(shù)值較高(對(duì)應(yīng)于 F1 m n 一 f1n)時(shí)，集成運(yùn)放的正輸入負(fù)輸出差距增大，vDl 將被短路，比例運(yùn)放的 u0,ui 特性曲線斜率變平緩．輸入輸出關(guān)系如圖 4－6 中 2—3 段所示。其工作原理分析如下當(dāng)輸入 ui=0 時(shí)，一 E 過電位器 RP 2 向運(yùn)放的異名端提供負(fù)電流輸入．于是集成運(yùn)放有一定正輸出，二極管 VD1，VD2 均截止。 圖 4－4 脈沖輸出級(jí)原理圖脈沖輸出級(jí)獲得的 寬的觸發(fā)脈沖信號(hào)，要與脈沖列發(fā)生器所發(fā)出的高頻脈沖列經(jīng)012D1—D6 六個(gè)與門分別進(jìn)行脈沖列調(diào)制，使寬脈沖變成脈沖列．再去 vT1— VT6 晶體管進(jìn)行功率放大．最后才由脈沖變壓器 T1—T6 隔離輸入至逆變橋；6 個(gè)主晶閘管的門極。觸發(fā)相序?yàn)椋篤T1第四章 系統(tǒng)方案選擇和總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)29為反相序觸發(fā)，電動(dòng)機(jī)會(huì)反轉(zhuǎn)。參照?qǐng)D，如K2＝o，電路中向 8 四個(gè)點(diǎn)被 K2 鉗在零位，輸入信號(hào)不能通過，于是 Q1 去vTl，Q2 經(jīng) 1 點(diǎn)去 vT2，Q3 經(jīng) 3 點(diǎn)去 VT3，Q4 占 VT4，……這就是正相序觸發(fā)。它能去掉給定積分器輸來的信號(hào)符號(hào)，只反映輸入信號(hào)的絕對(duì)值。LM331 的電壓—頻率轉(zhuǎn)換比可以通過調(diào)節(jié) 2 端的外接電位器進(jìn)行調(diào)整。 如 LM 331 的輸入 7 端電壓較高，則其輸出 3 端的振蕩信號(hào)頻率就較快；如輸入 7 端的電壓降低、則輸出 3 端的振蕩信號(hào)頻率就變慢。 主電路的設(shè)計(jì)茂名學(xué)院本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文：數(shù)字式 PI 控制的轉(zhuǎn)差型交流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)26 控制回路:ASR 函數(shù)發(fā)生器 ACR 觸發(fā)器絕對(duì)值器 壓頻變換器環(huán)型分配器脈沖輸出方波發(fā)生器極性鑒別器TGGM3 *?ff?*??*SIfI*s 電壓頻率轉(zhuǎn)換器電壓一頻率轉(zhuǎn)換器的種類很多，有單結(jié)晶體管壓控振蕩器、時(shí)基電路 555 構(gòu)成的壓控振德器，還有各種專用集成壓控振蕩器構(gòu)成的電路。顯然靜特性優(yōu)于單閉環(huán)系統(tǒng)。 與帶電流截止負(fù)反饋的單閉環(huán)系統(tǒng)相比，雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的靜特性在負(fù)載電流小于 I dm 時(shí)表現(xiàn)為轉(zhuǎn)速無靜差，這時(shí)，轉(zhuǎn)速負(fù)反饋起主調(diào)作用，系統(tǒng)表現(xiàn)為電流無靜差。 若采用雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，則可以近似在電機(jī)最大電流（轉(zhuǎn)矩）受限的條件下，充分利用電機(jī)的允許過載能力，使電力拖動(dòng)系統(tǒng)盡可能用最大的加速度起動(dòng)，到達(dá)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速后，又可以讓電流迅速降低下來，使轉(zhuǎn)矩馬上與負(fù)載相平衡，從而轉(zhuǎn)入穩(wěn)態(tài)運(yùn)行，此時(shí)起動(dòng)電流近似呈方形波，而轉(zhuǎn)速近似是線性增長的，這是在最大電流（轉(zhuǎn)矩）受到限制的條件下調(diào)速系統(tǒng)所能得到的最快的起動(dòng)過程。交流側(cè)電流通過電流互感器的作用，經(jīng)采樣，A/D 轉(zhuǎn)換連到計(jì)算機(jī)。根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際，選擇轉(zhuǎn)速，電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。綜上選晶閘管三相全控橋整流電路供電方案。而且工作可靠，能耗小，效率高。因三相橋式全控整流電壓的脈動(dòng)頻率比三相半波高，因而所需的平波電抗器的電感量可相應(yīng)減少約一半，這是三相橋式整流電路的一大優(yōu)點(diǎn)。由于要求直流電壓脈動(dòng)較小，故采用三相整流電路。根據(jù)本此設(shè)計(jì)的技術(shù)要求和特點(diǎn)選VM 系統(tǒng)。直流斬波器和脈寬調(diào)制交換器采用PWM，用恒定直流或不可控整流電源供電，利用直流斬波器或脈寬調(diào)制變換器產(chǎn)生可變的平均電壓。用靜止的可控整流器，例如，晶閘管可控整流器，以獲得可調(diào)直流靜止可控整流器又稱 VM 系電壓。旋轉(zhuǎn)變流機(jī)組簡稱GM 系統(tǒng)，用交流電動(dòng)機(jī)和直流發(fā)電機(jī)組成機(jī)組，以獲得可調(diào)的直流電壓。根據(jù)電機(jī)的型號(hào)及參數(shù)選擇最優(yōu)方案，以確保系統(tǒng)能夠正常，穩(wěn)定地運(yùn)行。茂名學(xué)院本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文：數(shù)字式 PI 控制的轉(zhuǎn)差型交流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)24第四章 系統(tǒng)方案選擇和總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 調(diào)速方案的選擇本設(shè)計(jì)主電路采用晶閘管三相全控橋整流電路供電方案，控制電路由軟件實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能，傳統(tǒng)的雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。但是，內(nèi)于其基本關(guān)系式都是從穩(wěn)態(tài)方程中導(dǎo)出的，沒有考慮到電機(jī)電磁慣性的影響及在動(dòng)態(tài)中 如何變化，所以，嚴(yán)m(xù)?格來說，動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩與磁通并未得到圓滿的控制。解決的辦法是采用數(shù)字檢測，可以大大提高檢測精度。需要指出的是，系統(tǒng)的控制作用主要是由轉(zhuǎn)差角頻率 ＝ — 決定的，? *max?s但是 是很小的(一般 ＜5％ )，所以 的很小測量誤差，可引起的 很大誤??s *?差。s?s?可知，此時(shí)電動(dòng)機(jī)為回饋制動(dòng)狀態(tài)，且只要 0．速度調(diào)節(jié)器 ASR 一直為負(fù)限幅輸出，對(duì)應(yīng) Tei，＝—Teimax，使異步電動(dòng)機(jī)很快減速制動(dòng)，直到 ＝ — ＝o。s第三章 基于數(shù)字式 PI 控制轉(zhuǎn)差頻率控制的交流調(diào)速系統(tǒng)23如圖 2—39所示，并有 ＜ ，即異步電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速 小于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 (s＜0)。2．開生制動(dòng)如果 下降到零，由于電動(dòng)機(jī)及負(fù)載的機(jī)械慣性，轉(zhuǎn)速不會(huì)突變，由于 速度*? f??*調(diào)。當(dāng)轉(zhuǎn)速恢復(fù)到 時(shí)，速度調(diào)節(jié)器 ASR*SIm?f?*開始反向積分， 下降，最終達(dá)到。* 2 負(fù)載變化 設(shè)電動(dòng)機(jī)某一轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，當(dāng)突加負(fù)載 TL，則引起電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 下降，使 ＜?f，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器輸出開始上升，只要 ＜ ，則 ASR 一直止向積分，直到 ＝*?f?* *?使 Tei＝Teimax,致使電動(dòng)機(jī)很快加速。38 所示)升速，maxeiiT?實(shí)現(xiàn)快速起動(dòng)的要求。*?? *?? 由于電機(jī)的機(jī)械慣性影響，當(dāng)設(shè)定一個(gè)轉(zhuǎn)速給定值 ，必然有一個(gè)起動(dòng)過程。系統(tǒng)的工作原理敘述如下：第三章 基于數(shù)字式 PI 控制轉(zhuǎn)差頻率控制的交流調(diào)速系統(tǒng)21ASR 函數(shù)發(fā)生器 ACR 觸發(fā)器絕對(duì)值器壓頻變換器環(huán)型分配器脈沖輸出方波發(fā)生器極性鑒別器TGGM3 *?ff?*??*SIfI*s圖 35 異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差頻率控制的變頻凋速系統(tǒng)原理圖1．起動(dòng)過程 對(duì)于轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制系統(tǒng)而言，速度調(diào)節(jié)器 ASR輸出為電機(jī)轉(zhuǎn)矩的給定值(控制量)。出于電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)都滿足基本運(yùn)動(dòng)方程式式中 J 為轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,由上式看出，要提高調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能，主要依靠控制轉(zhuǎn)速的變化率 dm／d r，顯然控制電磁轉(zhuǎn)矩就能控制 dm／d c，因此調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能就是控制其轉(zhuǎn)矩的能力。)(outUf(4)實(shí)際轉(zhuǎn)速檢測信號(hào) 。m? (2)電流調(diào)以 E 所控制的 只是電流幅值．無法控制電流相位，因此動(dòng)態(tài)過程中轉(zhuǎn)1i矩并不與 的相位同步，這樣會(huì)延緩動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩的變化過程。類似于不變勵(lì)磁，調(diào)節(jié)電樞電流 Id 來調(diào)節(jié)處動(dòng)轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)。該系統(tǒng)限制轉(zhuǎn)差角 頻率的方法更為簡單，只要限制轉(zhuǎn)差率調(diào)節(jié)s?器的輸出幅值 Um 即可 。 圖 34 轉(zhuǎn)差頻率控制的變頻調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖茂名學(xué)院本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文：數(shù)字式 PI 控制的轉(zhuǎn)差型交流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)2