【正文】 陜西理工學院畢業(yè)論文 第 40 頁 共 41 頁 參考文獻 [1]李建忠，余新拴，吳耀華 .單片機原理及應(yīng)用（第二版 ） [M].西安電子科技大學出版社 ,. [2]譚浩強 .C程序設(shè)計（第三版） [M].清華大學出版社， . [3]閻石 .數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第五版） [M].高等教育出版社 ,. [4]張友德 .單片機原理應(yīng)用與實驗 [M].復旦大學出版社 ,. [5]張毅剛，彭喜源，譚曉鈞，曲春波 . MCS－ 51單片機應(yīng)用設(shè)計 [M].哈爾濱工業(yè)大學出版社 ,. [6]宋慶環(huán)，才衛(wèi)國，高志 .89C51單片機在直流電動機調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用 [M].唐山學院， [7]陳 錕 ， 危立輝 .基于單片機的直流電機調(diào)速器控制電路 [J].中南民族大學學報 ,自然科學版，. [8]李維軍 韓小剛 李 晉 .基于單片機用軟件實現(xiàn)直流電機 PWM調(diào)速系統(tǒng) [J].維普資訊， . [9]曹巧媛 .單片機原理及應(yīng)用 [M].北京電子工業(yè)出版社， . [10]劉大茂，嚴飛 .單片機應(yīng)用系統(tǒng)監(jiān)控主程序的設(shè)計方法 [J].福州大學學報 ,自然科學福建農(nóng)林大學碩士論文版， . [11]朱定華，戴汝平 .單片機原理與應(yīng)用 [M].清華大學出版社北方交通大學出版社， . [12 [13]薛鈞義 , 張彥斌 . MCS— 51/96系列單片微型計算 [M].西安交通大學出版社， . [14]陳國呈 .PWM逆變技術(shù)及應(yīng)用 [M].中國電力出版社 ,. [15]馬忠梅 .單片機的 C語言應(yīng)用程序設(shè)計（第 4版） [M].北京航天航空大學出版社 ,. [16]劉昌華 ， 易逵 .8051單片機的 C語言應(yīng)用程序設(shè)計與實踐 [M].國防工業(yè)出版社 ,. 。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生生涯中最有價值的一段時光，也將會成為我以后永遠的美好的回憶，在這里有治學嚴謹而不失親切的老師，也有互相幫助情同骨肉的同學，更有和諧、融洽的學習生活氛圍，這里將是我永遠向往的地方。因此，特別需要感謝王春俠 老師給予的耐心細致的指導，在此，再一次向 王春俠 教師以及關(guān)心幫助我的教師同學表示最誠摯的謝意！ 其次，學校在這方面也給我們提供了很大的支持和幫助，學校領(lǐng)導比較重視，每個設(shè)計小組配有專門的指導老師，幫助我們能順利完成整個設(shè)計。老師淵博的知識、嚴謹?shù)淖黠L、誨人不倦的態(tài)度和學術(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。曾經(jīng)也試過用單片機直接產(chǎn)生 PWM 波形，但其最終效果并不理想，在使用了少量的硬件后，單片機的壓 力大大減小，程序中有充足的時間進行閉環(huán)控制的測控和計算，使得軟件的運行更為合理可靠。隨著占空比的依次增大，開始反向加速 陜西理工學院畢業(yè)論文 第 38 頁 共 41 頁 5. 結(jié) 束語 本文所述的直流電機閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)是以低價位的單片微機 8052 為核心的，而通過單片機來實現(xiàn)電機調(diào)整又有多種途徑，相對于其他用硬件或者硬件與軟件相結(jié)合的方法實現(xiàn)對電機進行調(diào)整，采用 PWM 軟件方法來實現(xiàn)的調(diào)速過程具有更大的靈活性和更低的成本，它能夠充分發(fā)揮單片機的效能，對于簡易速度控制系統(tǒng)的實現(xiàn)提供了一種有效的途徑。當?shù)竭_最大的占空比時，即圖形（ 4）， pwm 反向成負的最小占空比，即圖像（ 5），表示電機的反相旋轉(zhuǎn)。經(jīng)過這段時間的努力，使我對仿真軟件以及系統(tǒng)設(shè)計電路有了更深一步的認識，也為系統(tǒng)的成功奠定了基礎(chǔ)。 在仿真的過程中也遇到了很多問題，比如元件選擇、電路設(shè)計等，在元件選擇方面，有的芯片是我以前學習的時候所沒有遇到過的，所以在尋找和使用的過程中也遇到很多麻煩，但經(jīng)過自己的努力，并借鑒從互聯(lián)網(wǎng)上找到的資料，我逐漸掌握這些元件的使用方法和原理，為系統(tǒng)設(shè)計和仿真提供了良出的基礎(chǔ)。找出錯誤所在，更正后重新運行系統(tǒng)。將些文件加載到單片機仿真系統(tǒng)中，驗證是否能完成對直流電機的速度調(diào)節(jié)。后來經(jīng)過一點一點 的調(diào)試，并認真總結(jié)，發(fā)現(xiàn)了問題其實在編寫中斷處理程序時出現(xiàn)了錯誤，修改后即可實現(xiàn)直流電機調(diào)速的目的。} } Void timer2(void) interrupt 3{} 在程序編寫的過程中，出現(xiàn)了很多問題，包括鍵盤掃描處理、 PWM 信號發(fā)生電路的控制、以及單片機控制直流電機的轉(zhuǎn)動方向等問題，雖然問題不是很大，但是也讓我研究了好長時間，在解決這些問題的時候，我不斷向老師和同學請教，希望能通過大家一陜西理工學院畢業(yè)論文 第 36 頁 共 41 頁 塊的努力把軟件編寫的更完整，讓系統(tǒng)的功能更完備。 if (msn==1){msn=A。 /*重置初值 */ TL1=0xb0。 /*關(guān) T/C*/ return(TH2*256+TL2)。 /*產(chǎn)生負脈沖，封鎖 G2*/ TR2=0。 /*等待 500ms 定 時到 */ P1_0=0。 P1_1=1。EA=1。TR2=1。 /*T/C2 計數(shù)器 */ TF2=1。 /*T/C1 定時器 100ms*/ TH2=0x00。 /*對 計數(shù)器 T2初始化 */ T2CON=0x00 TH1=0x3c。P1_0=1。 return(iIncpid)。 /*E[k－ 2]項 */ sptrPrevError = sptrLastError。 /*當前誤差 */ iError = sptrSetPoint NextPoint。 static PID *sptr = sPID。 //Error[2] } 。 /*微分常數(shù) Derivative Const */ int LastError。 /*比例常數(shù) Proportional Const*/ double Integral。 /*目標 Desired Value*/ int NextPoint=percent1 long SumError。 /*計算 每秒的 速度 */ (int)percent1=(((rate/60)/2021)+1)*5000。p1=1。 //1ms 陜西理工學院畢業(yè)論文 第 34 頁 共 41 頁 if(++time=percent) p1=0。 /*周期不變，為 10ms，即計數(shù) 10000 次， Tcy=1us*/ uchar percent TH0=(655361000)/256。 } void time0(void) interrupt 4 using 1 { int time=1。 /*每次只定時 1ms*/ TL0=(655361000)%256。 /*01010100*/ EA=1； IE= 0xAF /*開中斷 ,10101111*/ IP=FD /*11111101 將 定時器Ｔ／Ｃ０設(shè)為低優(yōu)先級 ， 其余 優(yōu)先級遵循硬件順序 */ P1=1。 /*1101,1v*/ } void main() /*主函數(shù) */ { TMOD=0x11。 /*1100 ,*/ case 13: percent=10000。 /* 1011 ,*/ case 12: percent=9000。 /*1010,0,4v*/ case 11: percent=8000。 /* 1001,*/ case 10: percent=7000。 /*1111,0v 停止 */ case 9: percent=6000。 /* 0001,*/ case 15: percent=5000。 /*0010,*/ case 1: percent=4000。 /*0011,*/ case 2: percent=3000。 /*0100, , percent 為 percent 次 1ms 高電平 */ case 3: percent= 2021。 /*0101,1v*/ case 8: percent=1000。 speed=k1*8+k2*4+k3*2+k4*1 switch(speed) 陜西理工學院畢業(yè)論文 第 33 頁 共 41 頁 { case 5:percent=0。b)。a) for(b=5340。 for(a=m。 sbit P1=P1^1。 sbit P1_0=P1^6。 sbit k3=P1^ 4。 sbit k1=P1 ^2 。 bit idata tf=0。 位置式 PID 控制算法也可以通過增量式控制算法推出遞推計算公式： 這就是目前在計算機控制中廣泛應(yīng)用的數(shù)字遞推 PID 控制算法。 ZieglerNichols 整定表 陜西理工學院畢業(yè)論文 第 30 頁 共 41 頁 表 2 PID 的增量算法 控制器的第 k1 個采樣時刻的輸出值為： 增量式 PID 控制算法公式為 ： 其中 陜西理工學院畢業(yè)論文 第 31 頁 共 41 頁 如果計算機控制系統(tǒng)采用恒定的采樣周期 T，一旦確定 A、 B、 C，只要使用前后三次測量的偏差值，就可以由（ 26）求出控制量。 具體整定方法步驟如下： 1. 先置 I 和 D 的增益為 0,逐漸增加 KP直到在輸出得到一個持續(xù)的穩(wěn)定的振蕩。 最好的尋找 PID 參數(shù)的辦法是從系統(tǒng)的數(shù)學模型出發(fā)，從想要的反應(yīng)來計算參數(shù)。 PID 比 PI 有更快的響應(yīng)和沒有了過沖。解決辦法是引入微分 (D)控制。 的時候，抑制誤差的作用也很大；在誤差接近零時，抑制誤差的作用也應(yīng)該是 零 。 如果單獨用積分 (I)的話，由于積分輸出隨時間積累而逐漸增大，故調(diào)節(jié)動作緩慢，這樣會造成調(diào)節(jié)不及時，使系統(tǒng)穩(wěn)定裕度下降。這樣，即使誤差很小，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)誤差進一步減少，直到等于零。 圖 2 比例 (P)控制階躍響應(yīng) 積分 (I)控制 在積分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的積分成正比關(guān)系。但是，比例控制不能消除穩(wěn)態(tài)誤差。除了系統(tǒng)控制輸入為 0 和系統(tǒng)過程值等于期望值這兩種情況，比例控制都能給出穩(wěn)態(tài)誤差。自動控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)單元將來自變送器的測量值與給定值相比較后產(chǎn)生的偏差進行比例、積分、微分 (PID