【正文】 9號(hào)引腳接的是 。可逆PWM 系統(tǒng)分為雙極性和單極性驅(qū)動(dòng)。雙極性驅(qū)動(dòng)是指在一個(gè) PWM 周期里，電動(dòng)機(jī)電樞的電壓極性呈正負(fù)變化。 T 型雙極性驅(qū)動(dòng)由于開關(guān)要承受較高的反向電壓，因此只用在低壓小功率直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。 H 型雙極性驅(qū)動(dòng)應(yīng)用較多，因此這里將詳細(xì)介紹。它由 4 個(gè)開關(guān)和 4 個(gè)續(xù)流二極管組成，單電源供電。同一組的開關(guān)管同步導(dǎo)通或關(guān)斷，不同組的開關(guān)管的導(dǎo)通與關(guān)斷正好相反。因此 V V3 截止，電樞繞組承受從 A 到 B 的正相電壓；當(dāng)控制信號(hào) UI1 為低電平時(shí)，開關(guān)管 V V4 截止，此時(shí) UI2 為高電平，因此 V V3 導(dǎo) 通，電樞繞組承受從 B到 A 的反向電壓，這就是所謂的 “雙極 ”。一種方式是采用專用 PWM信號(hào)發(fā)生器集成電路，如 SG171UC3637 等，這些芯片都有 PWM 波發(fā)生電路、死區(qū)電路、保護(hù)電路，但是它們大多數(shù)采用模擬電壓控制。另一種方式仍使用單片機(jī) 的 PWM 口，外接含有死區(qū)功能和驅(qū)動(dòng)功能的專用集成電路，這對(duì)于小型直流電動(dòng)機(jī)的控制，其電路是非常方便的。 5 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 數(shù)字控制器設(shè)計(jì) 為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)快速性好、超調(diào)小和無靜差的控制要求，該系統(tǒng)采用了積分分離式的 PID 控制思想。當(dāng)系統(tǒng)接近穩(wěn)態(tài)時(shí)（ ae? ），再自動(dòng)投入 PID 校正。系統(tǒng)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)如圖 51示。考慮到 89C51 單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)器 T0 和 T1 均數(shù)字觸發(fā)器占用，這里 采用了8155 內(nèi)部定時(shí)器。每隔 20ms采樣周期定時(shí)到， CPU 接受一次中斷申請(qǐng)，在 1INT 中斷服務(wù)中完成一次上述控制器計(jì)算。在主程序中系統(tǒng)將設(shè)置各中斷服務(wù)程序的入口地址、設(shè)置堆棧指針、有關(guān)單元清零、接口和定時(shí)器初始化、設(shè)置中斷方式、參數(shù)讀取等。如將觸發(fā)角 ? 的起點(diǎn)定在自然換相點(diǎn)后 30176。觸發(fā)器控制信號(hào) U（ K）與 ? 的關(guān)系為 ? =120kU(K)?，F(xiàn)將 ? 折算成時(shí)間：因 50Hz 式得即工頻 360176。當(dāng)控制順的輸出為 U(K) 已知時(shí)，利用該式可實(shí)時(shí)算出 TO 的時(shí)間常數(shù)，實(shí)現(xiàn)移相控制。當(dāng) U(K) 為負(fù)值時(shí)，反組開放，正組封鎖，此時(shí)共陽極組工作。處，要保證對(duì)稱，共陽極組 ? 的起點(diǎn)也應(yīng)設(shè)在自然換相點(diǎn)后 30176。故當(dāng) U(K) 為負(fù)值時(shí)，T1 定時(shí)器應(yīng)連續(xù)工作三次，分別定時(shí) 60176。（產(chǎn)生 A 相同步信號(hào)）和 120176。觸 發(fā)順序應(yīng)是 K6（ C 相）、 K2（ A 相）和K4（ B 相）。 6 數(shù)字隨動(dòng)系統(tǒng)控制精度分析 一個(gè)控制系統(tǒng)穩(wěn)定性是其正常工作的基本前期，穩(wěn)態(tài)誤差就是用來反映穩(wěn)態(tài)控制精度的指標(biāo)。位置隨動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，希望其輸出量盡量復(fù)現(xiàn)輸出量，即要求系統(tǒng)由一定的穩(wěn)態(tài)精度，產(chǎn)生的位置誤差越小越好。當(dāng)系統(tǒng)給定量發(fā)生變化 (包括給定址的變化規(guī)律發(fā)生變化 )或 者由于外部擾動(dòng)都會(huì)使系統(tǒng)的輸出員與給定量之間產(chǎn)生偏差，系統(tǒng)經(jīng)過過渡過程后到達(dá)穩(wěn)態(tài)。穩(wěn)態(tài)誤差的大小體現(xiàn)了控制準(zhǔn)確度，因而它是系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能的重要指標(biāo)。 檢測誤差 檢測誤差取決與檢測元件本身的精度，位置隨動(dòng)系統(tǒng)中常用的位置檢測元件都有一定的精度等級(jí)，系統(tǒng)的精度不可能高于所用位置檢測元件的精度。 ? ?)(9 4 2 )2( 16 KUsXL ???? ? 28 ? )(sm?? )(sW )(sm? )(sm? ＋ － 系統(tǒng)誤差 系統(tǒng)誤差是由系統(tǒng)自身的結(jié)構(gòu)形式，系統(tǒng)特征參數(shù)和輸入信號(hào)的形式?jīng)Q定。若位置調(diào)節(jié)器選用 P 調(diào)節(jié)器，則： )( )()( sSD sKNsW ? (式 6— 1) 式中 )(sN ， )(sD —— 常數(shù)項(xiàng)為 1 的多項(xiàng)式。 若位置調(diào)節(jié)器選用 PI 或 PID 調(diào)節(jié)器時(shí)，則： )()()( 2 sDS sKNsW ? (式 6— 2) 這時(shí)的 )(sW 屬于 II 型系統(tǒng)。 圖 61 閉環(huán)系統(tǒng)框圖 Closedloop system block diagram 原理誤差 用 m?? 或 se 表示，則誤差的拉氏變換為 )(sEs (式 6— 3) (式 6— 4) （式 6— 5） 即系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式有關(guān)。 常見的隨動(dòng)系統(tǒng)輸入信號(hào)有以下三種形式：位置輸入（即位置階躍輸入）、速度輸入（斜坡輸入）和加速度輸入。 I 型系統(tǒng)只對(duì)位置輸入是無靜差的隨動(dòng)系統(tǒng)，有時(shí)又稱為一階無差系統(tǒng)。加速度輸入則完全不能適應(yīng)。對(duì)于加速度輸入， II 型系統(tǒng)同樣實(shí)用，穩(wěn)態(tài)原理誤差與開環(huán)增益成反比。 擾 動(dòng)誤差 在分析原理誤差時(shí)，僅僅考慮了給定輸入信號(hào)的影響，實(shí)際上隨動(dòng)系統(tǒng)所承受的各種擾動(dòng)都會(huì)影響到系統(tǒng)。第二類是系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生變化時(shí)，如放大器零漂和元件老化所引起的增益變化，以及電源電壓波動(dòng)等。 這表明，在 II 型系統(tǒng)中由于調(diào)節(jié)器中具有積分環(huán)節(jié)，使得負(fù)載擾動(dòng)不再產(chǎn)生擾動(dòng)誤差 綜上所述：在抵抗負(fù)載擾動(dòng)的能力方面， II 型系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)比 I 型系統(tǒng)好。由于位置控制是設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)，所以要使其按照一定的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，以準(zhǔn)確控制。設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有位置檢測、單片機(jī)系統(tǒng)等。 通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我學(xué)得了許多新的知識(shí)，同時(shí)也是對(duì)大學(xué)四年學(xué)習(xí)生活的總結(jié)，它讓我把所學(xué)的東西更加系統(tǒng)化。 30 在設(shè)計(jì)過程中，我翻閱了很多資料，增長很多的知識(shí)，包括課程中沒有學(xué)到的一些控制算法。對(duì)以后的工作學(xué)習(xí)有很大的幫助。 附錄 部分程序清單 主程序清單 : ORG 0000H AJMP MAIN ；轉(zhuǎn)主程序 ORG 0003H AJMP INTOP ；轉(zhuǎn) INT0中斷服務(wù)程序 ORG 000BH AJMP TOP ；轉(zhuǎn)定時(shí)器 T0中斷服務(wù)程序 ORG 0013H AJMP INT1P ；轉(zhuǎn) INT1中斷服務(wù)程序 ORG 001BH AJMP T1P ；轉(zhuǎn)定時(shí)器 T1中斷服務(wù)程序 ORG 00A0H ；主程序地址 MAIN： MOV SP， 60H ；設(shè)堆棧 MOV R1， 7FH ； 20H～ 7FH單元清 0 MOV RO， 20H UP1： MOV RO， 00H INC R0 DJNZ R1， UP1 MOV TMOD， 11H ；設(shè) TO， T1均為 16位定時(shí)器 MOV TCON， 05H ；設(shè)置外部中斷 0INT 和 1INT 為邊沿觸發(fā) MOV TH1， OF2H ；定時(shí)器 T1置初始 時(shí)間常數(shù) MOV TL1， OFFH MOV TH0， OF2H ； TO置初始時(shí)間常數(shù) MOV TL0， OFFH MOV IP， 09H ；置 0INT 和 T1 為高優(yōu)先級(jí) MOV IE， OFH ；允許 0INT 、 1INT 、 T0、 T1中斷 MOV DPTR， 9100H ；規(guī)定 8155接口一 A、 B為輸出口 MOV A， 03H ； C口為輸入口 MOVX DPTR， A MOV DPTR， 9104H ； 8155接口一定時(shí)器置初始時(shí)間常數(shù) MOV A， 10H ；定時(shí) 20ms 31 MOVX DPTR， A INC DPTR MOV A， 0A7H MOVX DPTR,A MOV DPTR， 3100H ； 8155接口二初始化 MOV A， 00H ； A、 B為輸入口 MOVX DPTR， A MOV 53H， 12H ； 比例標(biāo)志 P代碼 MOV 52H， 10H ； 全黑標(biāo)志代碼 MOV 51H， 10H MOV 50H， 10H ACALL DIR ； 顯示 標(biāo)志 MOV R5， 03H ； 讀比例系數(shù) ， 位數(shù)送 R5 MOV R1， 52H ； 顯示緩沖區(qū)首址 → R1 MOV R0， 22H ； 備用地址首址 → R0 UP2： ACALL KEY ； 讀鍵值 MOV R1， A ； 送顯示緩沖區(qū) MOV R0， A ； 送備用地址 DEC R1 ； 修改地址 DEC R0 ACALL DIR DJNZ R5， UP2 ； 未完返回 ；讀積分系數(shù) ；讀微分系數(shù) ；讀階躍給定 CLR ；開放正組 SETB ；封鎖反組 MOV DPTR， 9100H ；啟動(dòng) 8155定時(shí)器 MOV A， 0C3H MOVX DPTR， A SETB EA ；開中斷 T0 中斷服務(wù)程序 ORG 0300H TOP： PUSH PSW ；保護(hù)現(xiàn)場 PUSH ACC PUSH B MOV PSW， 08H ；更新寄存器組 CLR TR0 ；暫停 T0 MOV A， 36H ；取觸發(fā)序號(hào) M1 32 CJNE A， 00， K1 ； M1≠ 0轉(zhuǎn)移 CLR ； M1≠ 0觸 A相（低電平有效） INC A ；序號(hào) M1+1→ M1 MOV 36H， A SJMP NEXT K1： CJNE A， 01H， K2 ； M1≠ 1轉(zhuǎn)移 CLR ； M1=1觸 B相 INC A MOV 36H， A ； M1+1→ M1 SJMP NEXT K2： CLR ； M1=2觸 C相 MOV 36H， 00H ；序號(hào)重新送 0 NEXT： MOV A， 25H ；取 )(KU? ，計(jì)算 X JNB ， DONE ； )(KU? 為正轉(zhuǎn)移 MOV R0， 25H ； )(KU? 為負(fù)取絕對(duì)值 MOV A， 00H SUBB A， R0 DONE: MOV A， 25H ；取 )(KU? JCD： MOV B， OFOH ； → B MUL AB ； )(KU? 存 A， B中 MOV A， B ；保留整數(shù)部分 MOV R0， A MOV A， 78H ； 120→ A UBB A， R0 ； )(KU? 存 A中 MOV B， 1CH ； 28→ B MUL AB ；完成 ? ?)( KU?? 計(jì)算 MOV R0， A MOV A， OFFH ；計(jì)算 ? ?)(9 4 2 0282 16 KUX ???? A， R0 送 T0定時(shí)器時(shí)間常數(shù)寄存器 MOV TL0， A SUBB A， B MOV TH0， A MOV R6， 40H ；延時(shí)脈沖寬度 DL9： DJNZ R6， DL9 ORL P1， 07H ；結(jié)束脈沖輸出