【正文】 一種是在Simulation菜單中選擇命令，這種方法簡(jiǎn)便，特別是在創(chuàng)建或調(diào)試一個(gè)系統(tǒng)時(shí)，非常方便。 用SIMULINK進(jìn)行系統(tǒng)仿真與分析建立或打開(kāi)了一個(gè)系統(tǒng)的模型后，就可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真了。第二步，將所需要的模塊方框圖拖入模型窗口。 用SIMUINK創(chuàng)建模型用SIMUINK創(chuàng)建模型，包含建立模型窗口、將所需要的模塊方框圖拖入模型窗口、調(diào)整模塊輸入端口數(shù)目、模塊間進(jìn)行連線、模塊相應(yīng)參數(shù)的設(shè)置和模型保存等主要步驟。在該窗口中用戶可以新建一個(gè)模型或打開(kāi)一個(gè)已經(jīng)存在的模型。用戶通過(guò)雙擊某一類(lèi)庫(kù)的圖標(biāo)，可以瀏覽和選取其中具體的功能模塊。按方塊圖庫(kù)包含模塊功能的不同將其分為七大類(lèi)。 SIMULINK的窗口和菜單用戶只要在MATLAB的提示符下鍵入“simulink”，按回車(chē)鍵后即可啟動(dòng)SIMULINK工具包。通過(guò)這個(gè)工具，用戶可采用方框圖建立系統(tǒng)的模型，比傳統(tǒng)的仿真軟件包用微分方程或差分方程建摸具有更直觀、方便、靈活的優(yōu)點(diǎn)。SIMULINK是MATLAB的擴(kuò)展，它是一個(gè)用于對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行建模、仿和分析的軟件包，所適應(yīng)的系統(tǒng)非常廣泛，支持連續(xù)、離散及二者混合的線性系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)，也支持具有多樣速率的多速率系統(tǒng)。（6） 為管理決策和技術(shù)決策提供支持。（5） 訓(xùn)練系統(tǒng)操作員。（4） 對(duì)系統(tǒng)或其子系統(tǒng)進(jìn)行性能評(píng)價(jià)和分析。實(shí)際系統(tǒng)故障的再現(xiàn)必然會(huì)帶來(lái)某種危害性，這樣做是不安全和不經(jīng)濟(jì)的，利用仿真來(lái)再現(xiàn)系統(tǒng)故障則是安全的和經(jīng)濟(jì)的。如控制系統(tǒng)、數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)經(jīng)常要靠仿真來(lái)優(yōu)化系統(tǒng)性能。歸納起來(lái)，仿真技術(shù)的用途有如下幾點(diǎn)：（1） 優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)。仿真系統(tǒng)一旦建立就可以重復(fù)利用，特別是對(duì)計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)的修改非常方便。仿真技術(shù)在許多復(fù)雜工程系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)研究中越來(lái)越成為不可缺少的工具。5. 系統(tǒng)模擬仿真仿真是以相似性原理、控制論、信息技術(shù)及相關(guān)領(lǐng)域的有關(guān)知識(shí)為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)和各種專用物理設(shè)備為工具，借助系統(tǒng)模型對(duì)真實(shí)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究的一門(mén)綜合性技術(shù)。除此之外，智能型PID控制還可以充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度快、精度高、存儲(chǔ)信息容量大和邏輯判斷功能強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。：（1） 控制（BangBang控制），使誤差迅速減小；（2） 如果誤差趨勢(shì)增大，則加大控制量以便迅速糾正偏差，此時(shí)應(yīng)該采用PID控制模式1；如果滿足|e(k)|M1的條件，則采用開(kāi)關(guān)控制模式進(jìn)行（3） 如果誤差趨勢(shì)減小，則叫囂控制量，采用PID控制迷失2；（4） 如果誤差為0或很?。ㄔ谠试S的誤差范圍內(nèi)），系統(tǒng)已經(jīng)處于平衡狀態(tài)，則保持原有的控制輸出，即保持控制模式1。把條件和規(guī)則對(duì)應(yīng)起來(lái)，就可以得到下面的規(guī)則表。在f點(diǎn)，誤差e(t)大于零，但是絕對(duì)值比較??；de/dt小于零，這個(gè)時(shí)候?yàn)榱瞬皇筫(t)沖過(guò)設(shè)定值引起新的變動(dòng)，控制作用應(yīng)該取的“負(fù)小”些。在d點(diǎn)，盡管e(t)小于零（與c點(diǎn)相同），但是de/dt大于零，希望控制作用“正小”些。在b點(diǎn)，e(t)答應(yīng)零，但是絕對(duì)值比較??；而且誤差變化率de/dt小于零，為使e(t)不至于沖過(guò)設(shè)定值而引起新的波動(dòng)，希望控制作用“負(fù)小”些。從下面的典型誤差曲線可以分析得出。兩模式（開(kāi)關(guān)模式和PID模式）控制的兩種控制模式是根據(jù)兩種條件來(lái)確定的，其控制效果比普通PID控制有較大的改進(jìn)。智能自適應(yīng)PID控制器主要優(yōu)點(diǎn)是不需要在線辨識(shí)被控系統(tǒng)的精確模型，對(duì)系統(tǒng)的階數(shù)也沒(méi)有限制，又能進(jìn)行比較精確的在線控制。開(kāi)始計(jì)算控制參數(shù)A，B，C設(shè)定初值e(k1)=e(k2)=0被控對(duì)象A/D轉(zhuǎn)換數(shù)字濾波本次采樣輸入y(k)計(jì)算e(k)和u(k)執(zhí)行機(jī)構(gòu)D0輸出輸出u(k)=u(k1)+u(k)重置e(k2)=e(k1) e(k1)=e(k)采樣時(shí)刻到 N Y 增量式PID控制算法程序流程框圖自適應(yīng)PID控制器有許多中，智能型自適應(yīng)PID控制是其中的一種。自適應(yīng)PID技術(shù)具有自適應(yīng)控制和常規(guī)PID控制兩方面的優(yōu)點(diǎn)。 智能自適應(yīng)PID控制器將PID控制方法和其它控制理論相結(jié)合，形成了多種不同類(lèi)型的控制器。算式中不需要對(duì)誤差進(jìn)行累加，控制增量u(k)的確定僅與最近的k、(k1)、(k2)次的采樣值有關(guān)，所以能夠比較容易的通過(guò)加權(quán)處理而獲得比較好的控制效果。增量式PID控制算法雖然只是在算法上做了一點(diǎn)改進(jìn)，但是卻帶來(lái)了不少優(yōu)點(diǎn)。因而產(chǎn)生了下面的增量式PID控制算法。而且因?yàn)橛?jì)算機(jī)的輸出u(k)對(duì)應(yīng)的是執(zhí)行機(jī)構(gòu)的實(shí)際位置，如果計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障，u(k)的變化幅度大就會(huì)引起執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置的大幅度變化。 位置式PID控制算法將（）式和（）式進(jìn)行離散化處理，就可以得到離散的PID表達(dá)式：…………（）或者……………（）式中： T為采樣時(shí)間； k為采樣序號(hào)，k=0,1,2,… u(k)為第k次采樣時(shí)刻的計(jì)算機(jī)輸出值； e(k)為第k次采樣時(shí)刻的輸入的偏差值； e(k1)為第(k1)次采樣時(shí)刻的輸入的偏差值。 數(shù)字PID控制算法由于計(jì)算機(jī)處理的是數(shù)字量，所以相應(yīng)的在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，使用的是數(shù)字PID控制器。在微分時(shí)間選擇適當(dāng)?shù)那闆r下，可以減少超調(diào)和調(diào)整時(shí)間；但是微分作用對(duì)噪聲干擾有放大作用，因此過(guò)強(qiáng)的微分調(diào)節(jié)，對(duì)系統(tǒng)干擾性有方面影響。由此可見(jiàn)，微分控制實(shí)質(zhì)上是一種預(yù)見(jiàn)型的控制。家入積分環(huán)節(jié)會(huì)使系統(tǒng)穩(wěn)定性下降，動(dòng)態(tài)響應(yīng)變慢，因此選擇PID參數(shù)的時(shí)候，要在積分、比例和微分之間形成一種平衡。（2） 積分環(huán)節(jié)主要用于消除靜態(tài)誤差，提高系統(tǒng)的“無(wú)差度”（也就是消除靜差）。它的控制規(guī)律為：u(t)=K[e(t)+ ]…………………………（）式中： K為比例系數(shù) T為積分時(shí)間常數(shù) T為微分時(shí)間常數(shù)也可以將（）寫(xiě)為下面的形式： u(t)=Ke(t)+K………………………（）式中： K=K/T為積分系數(shù) K=KT為微分系數(shù)PID控制器各矯正環(huán)節(jié)的作用如下：（1） 比例環(huán)節(jié)及時(shí)成比例的反映控制系統(tǒng)的偏差信號(hào)e(t)，偏差一旦產(chǎn)生，控制器立即產(chǎn)生控制作用，以減少偏差。 比例 +被控對(duì)象 積分 r e(t) + u(t) y(t) + 微分 + 模擬PID控制系統(tǒng)的原理框圖PID是一種線性控制器，它根據(jù)給定值r(t)與實(shí)際輸出y(t)構(gòu)成偏差。4．系統(tǒng)的PID控制算法 PID控制原理在模擬控制系統(tǒng)中最常見(jiàn)的控制規(guī)律是PID控制。），而輸入放大器的阻抗為幾十MΩ，因此使用上毫無(wú)問(wèn)題。并通過(guò)運(yùn)放A1提供。： 壓力傳感器PS的應(yīng)用電路這是一個(gè)典型的壓力傳感器與單片機(jī)的接口電路圖。該系統(tǒng)所采用的為中斷方式接口，ADC0809與8051的硬件接口如附圖所示。因而其端口地址為OFEFFH。①查詢方式在編程時(shí)，=A=0，AAA給出被選擇的模擬通道的地址；執(zhí)行一條輸出指令，啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換；執(zhí)行一條輸入指令，讀取A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果。ADD A、B、C：8路模擬開(kāi)關(guān)的3位地址選通輸入端，： 地址碼與輸入通道的對(duì)應(yīng)關(guān)系地址碼對(duì)應(yīng)的輸入通道 C B A000IN001IN010IN011IN100IN101IN110IN111IN（3）ADC0809與8051的接口電路ADC0809與8031的硬件接口有三種方式：查詢方式、中斷方式和等待延時(shí)。OE端的電平由低變高，打開(kāi)三態(tài)輸出瑣存器，將轉(zhuǎn)換的結(jié)果的數(shù)字量輸出到數(shù)字總線上。EOC，OE：EOC為轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)脈沖輸出端口，OE為輸出允許控制端口。START，ALE：START為啟動(dòng)控制輸入端口，ALE為地址鎖存控制信號(hào)端口。： ADC0809引腳示意圖引腳功能介紹如下：IN~IN：8路輸入通道的模擬量輸入端口。ADC0809內(nèi)部設(shè)有時(shí)鐘電路，故CLK時(shí)鐘需由外部輸入，f的允許范圍為500kHz~1MHz，典型值為640kHz。帶8個(gè)模擬量輸入通道，有通道地址譯碼鎖存器，輸出帶三態(tài)數(shù)據(jù)所存器。逐層逼近式A/D轉(zhuǎn)換器是一種速度較快，精度較高的轉(zhuǎn)換器，其轉(zhuǎn)換時(shí)間大約在幾微秒到幾百微秒之間。(1) A/D轉(zhuǎn)換器接口A/D轉(zhuǎn)換器用以實(shí)現(xiàn)模擬量向數(shù)字量的轉(zhuǎn)換。單片機(jī)通過(guò)P1口接收193輸出的8位數(shù)據(jù)，從而得到光柵的現(xiàn)行位置。所以，愛(ài)接通電源的瞬間有CLR=0，LD=0，使193接收D0～D3輸入的數(shù)據(jù)，即193清0。在預(yù)置和計(jì)數(shù)時(shí)，要求CLR=0。當(dāng)LD=0時(shí)，193接收D0～D3輸入的數(shù)據(jù)。193是4位加/減計(jì)數(shù)器，加法計(jì)數(shù)時(shí)，計(jì)數(shù)信號(hào)由CU端輸入，進(jìn)位信號(hào)從CY端輸出；減法計(jì)數(shù)時(shí)，計(jì)數(shù)信號(hào)由CD端輸入，借位信號(hào)從BW端輸出。Y1輸出的上升沿使4位加/減同步計(jì)數(shù)器193進(jìn)行減法計(jì)數(shù)。這時(shí)E2輸出1，E3輸出0，使E1輸出1。因此,Y1輸出0,。 在Ua、Ub變化的情況下，當(dāng)莫爾條紋上移時(shí)，則必有Q2Q1相同，Q3Q0不同。所以YY2也就輸出0，它們都不會(huì)產(chǎn)生計(jì)數(shù)信號(hào)。這時(shí)，由于Ua、Ub不變，則有Q2Q1不等，Q3Q0也不等；或者Q2Q1相同，Q3Q0也相同。 為了實(shí)現(xiàn)上面2點(diǎn)結(jié)論，在圖中采用了YYEEE3組成的邏輯電路。 （2）當(dāng)Ua、Ub變化時(shí)，95的Q3Q2寄存Q1Q0上次的數(shù)據(jù)，Q1Q0寄存當(dāng)前的數(shù)據(jù)，即Ua、Ub電平。很明顯，有如下結(jié)論： （1）當(dāng)Ua、Ub不變時(shí)，95的Q3Q2和Q1Q0相同。例如，UaUb=01，而且不變，則接收數(shù)據(jù)信號(hào)從LD輸入時(shí)，95接收的結(jié)果為0101,當(dāng)UaUb=00時(shí)，在95接收后為0000。因此，在4位寄存器95中，把Q0輸出接到D2輸入端，把Q1輸出接到D3輸入端，其意義也就是2寄存Ua、Ub原來(lái)的電平，用0寄存Ua、Ub現(xiàn)在的電平。從表中可以看出，但把上次與本次的狀態(tài)組合成一個(gè)數(shù)碼時(shí)，對(duì)于莫爾條紋上移的情況，兩端的位總是不等，中間兩位總是相等，對(duì)于莫爾條紋下移的情況，兩端的位總是相等，中間兩位總是不等。當(dāng)莫爾條紋上移時(shí)，電偏平變化序列為00011110；但當(dāng)莫爾條紋下移時(shí)，電平變化序列為00101101。95的數(shù)據(jù)輸入端D1接收Ua，D0接收Ub，接收脈沖由單片機(jī)的ALE和T0端提供。來(lái)自光柵的莫爾條紋照到光敏三極管Ta和Tb上，它們所輸出的電信號(hào)加到兩個(gè)比較器的鎮(zhèn)輸入端上，該參考電壓應(yīng)使光柵輸出的Ua、Ub的高、低電平寬度一樣（即整形）。它有3個(gè)部分組成，包括光柵信號(hào)檢測(cè)電路、辨向電路、位置計(jì)數(shù)電路。千斤頂?shù)牡鬃赏ㄟ^(guò)螺釘與固定支架相連，可提高千斤頂?shù)姆€(wěn)定性，減少振動(dòng)，亦可保護(hù)光柵傳感器。環(huán)境的變化會(huì)影響光柵傳感器的性能和可靠性。在測(cè)量精度方面，光柵傳感器的僅次于激光測(cè)量，而成本卻低的多。但是一般的大量程的傳感器其分辨率都不高，但光柵尺卻可以很好的克服這個(gè)缺點(diǎn)。（3）具備大量程。而光柵尺完全符合這種需求，由于精密的光刻技術(shù)和電子細(xì)分技術(shù)，以及莫爾條紋所具有的對(duì)局部誤差的消除作用，光柵傳感器可以得到很高的測(cè)量精度。（2）高精度。光柵傳感器輸出的是數(shù)字信號(hào)，這使得它易于與數(shù)字電路，特別是單片機(jī)接口。在此我們選用光柵位移檢測(cè)傳感器。 位移檢測(cè)部分的設(shè)計(jì) 位移檢測(cè)傳感器的選用由于同步頂升系統(tǒng)控制量的要求精度較高，必須采用閉環(huán)控制系統(tǒng)，又由設(shè)計(jì)要求可知所設(shè)計(jì)的同步頂升系統(tǒng)必須具備位置檢測(cè)功能。SA4828的TRIP引腳接一只發(fā)光二極管，當(dāng)SA4828的輸出被封鎖時(shí)，發(fā)光二極管燈亮報(bào)警。 ，使單片機(jī)能夠在異常情況下封鎖SA4828的輸出。 SA4828的8個(gè)寄存器的地址為,寄存器R0～R5的地址：0000H～0005H。同時(shí)，連接的控制信號(hào)還有讀、寫(xiě)信號(hào)RD和WR。通過(guò)8051的P0口與SA4828的AD口相連，提供8位數(shù)據(jù)和低8位地址，SA4828芯片中的地址鎖存器可以鎖存來(lái)自8051的低8位地址，從而將AD口輸入的地址與數(shù)據(jù)分開(kāi)。SA4828芯片可以與多種不同種類(lèi)單片機(jī)接口，這次我們選用的是INTEL公司的8051單片機(jī)。當(dāng)向R15寫(xiě)操作時(shí)，是將R0～R5中存放的48位數(shù)據(jù)送入控制寄存器。其中R0～R5用來(lái)暫存來(lái)自單片機(jī)的數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)可能是初始化數(shù)據(jù),或者是控制數(shù)據(jù)；而R1R15是兩個(gè)虛擬的寄存器，物理上不存在。高效型波形又稱帶死區(qū)的三次諧波，它是進(jìn)一步優(yōu)化的三次諧波，可以減小逆變開(kāi)關(guān)管的損耗，提高功率利用率。每一種波形各1536個(gè)采樣值。 SA4828的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖片內(nèi)ROM存有3種可供選擇的波形，它們是純正弦波、增強(qiáng)型波形和高效波形。通過(guò)脈沖延遲電路生成死區(qū)，保證任何橋臂上的兩個(gè)開(kāi)關(guān)管不會(huì)在狀態(tài)轉(zhuǎn)換期間短路。外部時(shí)鐘輸入經(jīng)分頻器分成設(shè)定的頻率，并生成三角形載波，三角載波與所選定的片內(nèi)ROM中的調(diào)制波形進(jìn)行比較，自動(dòng)生成SPWM輸出脈沖。來(lái)自單片機(jī)的數(shù)據(jù)通過(guò)總線控制和譯碼進(jìn)入初始化寄存器或控制寄存器。WSS：該引腳輸出采樣波形。它也有12mA的驅(qū)動(dòng)能力，可直接驅(qū)動(dòng)一個(gè)LED指示燈。TRIP：該引腳輸出一個(gè)封閉狀態(tài)。RPHT、YPHT、BPHT：這些引腳通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路控制逆變橋的R、Y、B相的上臂開(kāi)關(guān)管