計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)--數(shù)字雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2025-01-10 12:58本頁面
【正文】 速系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 3 MP LGD /PAC RASRU*n +P/D/ 3ACTAUiUnUcU*i_A/D主電路 微機(jī)控制電路 ~ U*n Un Ui U*i Uc 圖 14 數(shù)字電路控制系統(tǒng) MP LGD /PAC RASRU*n +P/D/ 3ACTAUiUnUcU*i_A/D ~ U*n Un Ui U*i Uc 數(shù)字控制電路 主電路 圖 15 微機(jī)電路控制系統(tǒng) 第二章 數(shù)字雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 4 第二章 數(shù)字雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng) 硬件設(shè)計(jì) 主電路設(shè)計(jì) 中小功率的可逆直流調(diào)速系統(tǒng)多采用橋式可逆 PWM 變換器，圖 41 為調(diào)速系統(tǒng)的主電路的原理圖，圖中的左半部分是由 6 個(gè)二極管組成的 整流器，采用不可控整流，把電網(wǎng)提供的交流電整流成直流電；中間部分是大電容濾波；右半部分是橋式 PWM 變換器。 三相交流電源經(jīng)不可控整流器變換為電壓恒定的直流電源，再經(jīng)過直流 PWM 變換器的到可調(diào)的直流電壓，給直流電動(dòng)機(jī)供電；檢測(cè)回路包括電壓、電流溫度和轉(zhuǎn)速檢測(cè)，其中 電壓、電流和溫度檢測(cè)由 A/D 轉(zhuǎn)換通道 變?yōu)閿?shù)字量送入微機(jī) ， 轉(zhuǎn)速檢測(cè)用數(shù)字測(cè)速。數(shù)字控制器是系統(tǒng)的核心，一般選用專為電機(jī)控制設(shè)計(jì)的單片微機(jī)，配以顯示、第二章 數(shù)字雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 5 鍵盤等外圍電路，通過通信接口與上位機(jī)或其他外設(shè)交換數(shù)據(jù)。 圖 22 微機(jī)數(shù)字控制雙閉環(huán)直流 PWM 調(diào)速系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖 控制電路的設(shè)計(jì) 調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì) 圖 23 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖 U*n ? Uc IdL n Ud0 Un + ? + Ui WASR(s) WACR(s) Ks Tss+1 1/R Tl s+1 R Tms U*i Id 1/Ce + E 第二章 數(shù)字雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 6 電流調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì) ： 根據(jù)設(shè)計(jì)要求并保證穩(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。 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)： 轉(zhuǎn)速環(huán)開 環(huán)傳遞函數(shù)應(yīng)共有兩個(gè)積分環(huán)節(jié)，所以應(yīng)該設(shè)計(jì)成典型 II 系統(tǒng)，系統(tǒng)同時(shí)也能滿足動(dòng)態(tài)抗擾性能好的要求。 圖 24 電流環(huán) 結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)化圖 圖 25 轉(zhuǎn)速環(huán)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化圖 第二章 數(shù)字雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 7 計(jì)算機(jī)控制單元 三相過零檢測(cè)電路： 為了達(dá)到與電源電壓同步的目的，除了可以使用鎖相同步 電路 外，還可以實(shí)時(shí)檢測(cè) 電源電壓的過零點(diǎn)和頻率，根據(jù)過零點(diǎn)和頻率就可以跟蹤輸入的電源電壓的相位，實(shí)現(xiàn)同步輸入。 圖 26 三相過零檢測(cè)電路 圖 27 PWM信號(hào)發(fā)生電路 第二章 數(shù)字雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 8 A/D 轉(zhuǎn)換接口電路 : ADC0809 是 8位逐次逼近性 A/D轉(zhuǎn)換器。啟動(dòng)信號(hào)為脈沖啟動(dòng)形式。 電機(jī)驅(qū)動(dòng)接口 電路 : 采用 L298N 驅(qū)動(dòng)器，接受單片機(jī)的輸入信號(hào)并放大，驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。 圖 210 A/D 轉(zhuǎn)換接口電路 圖 211 電機(jī)驅(qū)動(dòng)接口電路 第二章 數(shù)字雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 9 UPE 及保護(hù)電路設(shè)計(jì) ： 對(duì)于中、小容量系統(tǒng)，多采用由 IGBT 或 PMOSFET 組成的 PWM 變換器 。采用 5個(gè)獨(dú)立的開關(guān)主要控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，急停，加減速。單片機(jī)數(shù)字控制雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的軟件有主程序、初始化子程序、中斷服務(wù)子程序等。在主程序中，主要完成對(duì)各個(gè)可編程芯片進(jìn)行初始化和鍵盤參數(shù)設(shè)置的處理。啟動(dòng)功能鍵按下時(shí)，系統(tǒng)開始啟動(dòng)采樣定時(shí)并進(jìn)入實(shí)時(shí)控制階段，每次中斷返回時(shí)若有復(fù)位鍵和新的參數(shù)設(shè)置鍵按下則返回鍵處理程序。 主程序： 0000 AJMP START START： CLR CLR ；選中工作寄存器 0 組 系統(tǒng)初始化 設(shè)定定時(shí)器工作方式 設(shè)定 I/O、鍵盤和顯示接口的工作方式 參數(shù)及變量初始化 返回 YES 開始 系統(tǒng)初始化 按鍵處理 有鍵按下？ 刷新顯示 數(shù)據(jù)通訊 NO 圖 31 主程序流程圖 圖 32 初始化子程序流程圖 第 三 章 數(shù)字雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 11 CLR C MOV R0 ， 4FH MOV A ， 30H CLEAR1： CLR A INC A DJNZ R0 ， CLEAR1 ； 清零 307FH SETB TR0 ； 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0工作 MOV TMODE ， 01H ； 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器工作在方式 1 SETB EA ； 總中斷開放 SETB IT0 ； 置 INTO 為降沿觸發(fā) SETB IT1 ； 置 INT1 為降沿觸發(fā) LJMP MAIN LJMP CTCO LCALL SAMPLE Fosc=12MHZ，用一個(gè)定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器定時(shí) 50ms，用 R2作計(jì)數(shù)器，置初值 14H，到定時(shí)時(shí)間后產(chǎn)生中斷，每執(zhí)行一
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