【正文】 感謝xx 老師 ，感謝 xx 老師。由于學生本身基礎并不好，陸老師和徐老師給予的幫助往往多余其他同組的同學，讓我感受到了陸老師和徐老師的一片苦心。 33 參考文獻 [1] 陳杰 ,黃鴻．傳感器與檢測技術 [M].北京：高等教育出版社， 2021． [2] 何希才 .傳感器技術與應用 [M].北京 :北京航空航天大學出版社 ,2021. [3] 王幸之 .AT89 系列單片機原理與接口技術 [M].北京 :北京航空航 天大學出版社 ,2021. [4] 鄭學堅 周斌 .微型計算機原理及應用 [M].北京：清華大學出版社， 2021. [5] 楊寧 胡學軍 .單片機與控制技術 [M]. 北京航空航天大學出版社 [6] 王建華 黃河清 .計算機控制技術 [M]. 高等教育出版社 [7] DIPIPM Version 3 應用技術資料 . [8] 3Phase Pulse Width Modulation Engenine,January 2021. [9] . Ma, Research on the waiting time of passengers and escalator energy consumption at the railway station [M],Energy and Buildings . 2021(41):131138. [10] . Queuting Methods for services and Manu Facturing [M], Prentice Hall Intermational,2021:236240. [11] SPONG : ‘ On the robust control of robot manipulators’ ,IEEE Trans. Autom. Control,2021,37(11),. [12] HONG Y.,HUANG J., XU Y.‘ On an output finitetime stabilization problem’ , IEEE Trans. Autom. Control,2021,46,(2),. 34 致 謝 畢業(yè)設計是四年大學所學的總結和結晶，也是一項工作量巨大的工作。設計將信號交 —— 直 —— 交的變換，使得信號可控可調，并在調節(jié)過程中加入了鍵盤輸入和顯示屏顯示，使得調節(jié)過程方便簡便。脈沖信號連入 SPWM波生成器 SA4828 中，與此同時，單片機的控制信號輸入到 SA4828 中，調節(jié) SPWM 波，生成需要的信號電源，此信號頻率范圍可從 0~50Hz 變化，最小變頻額度為 5Hz。 圖 45 故障處理程序 32 結 論 本設計通過運用 16 位單片機和 SPWM 波生成器實現了對電源頻率的調節(jié)，可使電機在一定范圍內可控可調。從反轉到正轉的切換過程與上述過程相仿，不再贅述。 當轉速未降到 0時，不開放 L 端，電動機轉速繼續(xù)下降。當正 /反轉開關由“正”轉到“反”時， PC7 輸入 0電平，表示反轉，接下來判斷當前轉向是正（ CW = 1）還是反（ CW = 0），若轉向為正，表示與給定轉向不一致，需進行切換，于是經 PC2 輸出 1電平，使 HEF4752 的 L端為 0，封鎖其輸出信號，使逆變器輸出為 0，電動機轉速下降。 電動機的轉向由正 /反控制開關控制，其開關狀態(tài)由 PC7輸入。當轉速已降到 0時，經 PC3 輸出“ 1”電平信號，切換主回 路電源，然后顯示停車標志“ 0000”。若 PC6 = 0，表示命令停車，這時接下來判斷轉速是否為 0。系統(tǒng)的停車與工作由工作 /停車控制開關控制，其開關狀態(tài)由 PC6輸入。 增量式 PI 運算子程序 增量式 PI 運算子程序框圖如圖 42所示，它包括按圖所示控制曲線計算轉差頻率增量 ()SUK? , 由 ()SUK? 求出轉差頻率控制量 ()SUK，再由 ()SUK求出頻率指令信號1()fUK。 轉速調節(jié)程序 轉速調節(jié)程序即為軟件定時器 O的中斷服務程序，其程序框圖如圖 21所示。先進行芯片初始化，然后，清系統(tǒng)工作區(qū)，開放 8051 外部中斷，啟動軟件定時器 10ms(采樣周期 )。 A A2接 8255 的 C 口中的 PC PC5，通過 PC PC5 輸入故障信號，用以檢測故障類型。電路中 C C2 接 8255 的C 口中的 PC PC3， O端接 HEF4752 的 L控制端。單片機的 ALE 端作為 8279 的時鐘信號。為了更加準確快速的顯示交流調速器的運行狀態(tài)，本設計中采用 4個 8端共陰極的 LED 數碼管， 4個 LED 數碼管的位選掃描信號由 8279 的 SL0SL3 提供，段選信號由 OUTA0OUTA OUTB0OUTB3 掃 描提供。由圖可知，單片機的 P2 口作為分時 復用的地址和數據端口。 BD—— 消隱顯示信號控制端，低電平有效。 CNTL/STB—— 對于鍵盤，通常用作鍵盤的控制功能鍵。鍵盤矩陣的行信號輸入端。用來掃描鍵盤和顯示器。當 RAM 中仍有按鍵數據時， IRQ 繼續(xù)中斷單片機。對鍵盤，如果 RAM 中有按下的鍵的數據時， IRQ 為高電平，就會向單片機發(fā)出中斷請 求信號。 圖 214 8279 的引腳排列 RD/WD—— 讀寫控制引腳輸入端，低電平有效。 A0—— 當 A0=1 時，單片機寫入 8279 的字節(jié)是命令字，從 8279 中讀出的是狀態(tài)字。 REST—— 復位信號輸入端，高電平有效。 的主要特性， 相關引腳的功能： DB0DB7—— 數據總線，雙向、三態(tài)，與單片機數據總線 相連，在 89C51 和 8279之間傳送命令或者數據。 8279 芯片對鍵盤本分提供掃描工作方式，能對 64 個按鍵的鍵盤陣列不斷掃描，自動消除抖動，自動識別出閉合的鍵并得到鍵號，能對雙鍵或 N 個鍵同時按下進行處理?；魻杺鞲衅髋c三相異步電機軸同軸連接，電動就沒轉一圈，霍爾傳感器發(fā)出一個脈沖信號，這個脈沖信號的幅值為 12V，然后經過高速光電耦合器，脈沖信號幅值下降為 5V,這個脈沖信號給計數芯片 8253，當專用計數芯片 8253 計數完畢后，就會向單片機發(fā)出計數完畢信號，單片機根據所得到的信號計算出三相異步 電機的轉速，并經過顯示程序在 LED 數碼管上顯示。 高速光電耦合器的主要特性為， 6N137 是一種單通道的高速光耦合器，其內部有一個發(fā)光二極管和集成檢測電路，集成檢測電路有光敏二極管組成，正常工作時發(fā)光 二極管因外部輸入導通而發(fā)光，這時光敏二極管導通，內部的光敏二極管與使能輸入端相連，這時如果使能端為高電平，則經過內部的三極管放大后輸出。 本測速電路應用了專用計數芯片 8253，它的主要特性有， 8253 有 3個可編程定時器 /計數器，他們的功能完全一樣，每一個定時器都有 3個引線，其中 CLK 為外部計數時鐘輸入，每一個時鐘周期可以對定時 /計數器內部的 16 為技術器減 1。商業(yè)型交流調速器對速度的要求不是很精確 ,所以本設計采用比較簡單的 M 法測速。 T 法測速是測出霍爾傳感器兩個輸出 脈沖之間的時間間隔 Tt 來計算出轉速。 圖 39 轉速測量電路 利用霍爾傳感器進行異步電機測速的常用方法有 M 法、 T 法、 M/T 法。數字測速方法直接得到是數字量，省去了模數轉換電路，因此具有測速精度高、分辨能力強、受器件影響小等優(yōu)點。 測速電路 的設計 交流調速器的速度檢測電路是實現調速的根本途徑 ,所以速度檢測電路的好壞 ,直接關系到交流調的實時性和準確性。比例乘法器 CD4527 不能直接與 CPU 連接，系統(tǒng)中可擴展一片 8255，用它作為二路比例乘法器與 CPU 的接口。用高級語言程序離線生成 1( , )f f fz x U? 和 1( , )v v fz x U? 兩個表格，存入內存。這種尋優(yōu)法的計 算法的計算量工作量較大，難以實時完成?？紤]到由于硬件的限制， ,fvxx只能取小數點后兩位這一條件， fz 與 fx ， vz 與 vx 必定有一最佳組合。 由于整數分頻和 小數分頻分開進行，所以需將分頻系數 ,fvPP分別分解為純整數,fvZZ和純小數 ,fvxx兩部分，整數部分 ,fvZZ送 8253 的 0、 1 通道作為計數值，小數部分 ,fvxx送比例分頻器 CD4527 作為比例分頻系數。因(max)280RCT cff?取(max) 1KHzcf ?，則 280KHzRCTf ? 。 0、 1通道的計數值即位整數分頻系數，由 CPU 通過執(zhí)行幾條輸出指令置入。39。39。關于 8253 引腳功能、工作方式等這里不再贅述。 10 10AB? ? ??? ( 0 9 , 0 9)AB? ? ? ? 式中： A、 B— 比例分頻系數，分別對應于 1/10 位和 1/100 位。由于 Q1 與 CF1 連接，故 Q1的輸出脈沖經第二級 CD4527 直接從 Q2 輸出，脈沖不變。 20 圖 36 變換器硬件連接圖 采用一級 CD4527，只能獲得小數點后一位的乘法系數，為了獲得小數點后兩位的乘法系數（即 的比例分頻系數），本系統(tǒng) 中采用級聯的方法進行加法運算，對φ進行兩位數的比例分頻，連接圖如圖所示。 INHout：時鐘禁止輸出端 當有脈沖輸出時， INHout 輸出“ 1”電平。用于級聯。 SET“ 9”：置 9 端，工作時接地。 INHIN 為“ 0”，允許輸入，為 “ 1”時禁止輸入。 CP：時鐘脈沖輸入端。CD4527 引腳如圖 36所示各引腳功能如下： A、 B、 C、 D： BCD數輸入端。二進制碼 /方波信號變換器硬件連線圖如 圖 36所示。 8253 內部有三個 6位計數器，完全可滿足設計要求。單片機上系統(tǒng)時鐘頻率為 12MHz，將其 6 分頻后，得到 2MHz 的時鐘信號φ，再對φ進行 fP 、 vP 分頻后作為 FCT、 VCT 時鐘信號。從估算結果上看，顯然是比較合適的，故取 0vctf =84000Hz，39。 額定狀態(tài)有 1U =K /fct vctff≈ =380V 18 所以 K=760， 1U =176 0 / 76 0 33 60 /fc t v c t v c tf f f f? ? ? 當 1f =20 Hz 時， 1U = 76 0 33 60 20 V / 33 60 00 15 2 V? ? ? 當 1f = 時， 1 760 336 0 V / ( 840 00 126 00 ) VU ? ? ? ? ? ? 圖 35 低頻補償曲線圖 與未補償時的 1U 比較，當 1f = 時， 1U 大約提高了 。K = ( ( ) 0vct nom vctff? )/20Hz = (336000– 84000)/20 = 12600 下面來簡單估算一下，看取 0vctf =84000Hz、 39。 0 .0 5 2 0 z20nomVC TVC T VC Tf K f Hz f Hff f Hz? ? ???? ???? 取 () / 4 84 00vcto vct no mf f H z?? 當 1f =20Hz 時，有 vctf = 39。低頻補償的思想是：在低頻段，按一定規(guī)律減少 VCTf ，使 FCTVCTff 比值增大，從而使 1U =K FCTVCTff 相對增大，以補償定子繞組電阻上的壓降，維持磁通恒定。 為了使1 FCTVCTfUKf?成立，必須滿足 VCTff ? ，故取