【正文】 個直流電機(jī)后再通過Q2到達(dá)零電位，完成整個的回路。因此電樞上的工作電壓是雙極性矩形脈沖波形，由于存在著機(jī)械慣性的緣故，電動機(jī)轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速是由矩形脈沖電壓的平均值來決定的。HIN信號的占空比為D=t1/T。D在0—1之間變化，因此λ在177。如果我們聯(lián)系改變λ，那么便可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)正向的無級調(diào)速。 主電路 輸出電壓波形 測速發(fā)電機(jī)測速發(fā)電機(jī)是輸出電動勢與轉(zhuǎn)速成比例的微特電機(jī)，分為直流與交流兩種。改變旋轉(zhuǎn)方向時，輸出電動勢的極性即相應(yīng)改變。測速發(fā)電機(jī)廣泛應(yīng)用于各種速度或者位置控制系統(tǒng)，在自動控制系統(tǒng)中作為檢測速度的元件，以調(diào)節(jié)電動機(jī)轉(zhuǎn)速或者通過反饋來提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和精度。 ADC0809的引腳及其功能ADC0809有28個引腳，其中IN0IN7接8路模擬量輸入。START是芯片的啟動引腳，其上脈沖的下降沿起動一次新的A/D轉(zhuǎn)換。OE是輸出允許端。DB0DB7是數(shù)字量的輸出。 ADC0809的引腳ADDCADDBADDA選通輸入通道000IN0001IN1010IN2011IN3100IN4101IN5110IN6111IN7 直流調(diào)速系統(tǒng)概述 直流調(diào)速是指人為地或自動地改變直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，以滿足工作機(jī)械的要求。 調(diào)速通常通過給定環(huán)節(jié)，中間放大環(huán)節(jié)，校正環(huán)節(jié)，反饋環(huán)節(jié)和保護(hù)環(huán)節(jié)等來實(shí)現(xiàn)。這種調(diào)速系統(tǒng)的電動機(jī)的轉(zhuǎn)速要受到負(fù)載波動及電源電壓波動等外界擾動的影響。這是由于閉環(huán)控制系統(tǒng)具有反饋環(huán)節(jié)。它能按照規(guī)定的指令，及時的控制電動機(jī)的啟動、制動、運(yùn)轉(zhuǎn)方向、位置、速度和加速度等，以滿足工作機(jī)械及生產(chǎn)過程的要求。目前，所用電機(jī)的單機(jī)容量從幾百瓦發(fā)展到數(shù)萬千瓦，變流設(shè)備從旋轉(zhuǎn)式電機(jī)變流機(jī)組發(fā)展到大功率晶閘管靜止變流裝置，中小功率自關(guān)斷器件靜止變頻裝置；控制單元從模擬量觸發(fā)器、調(diào)節(jié)器、給定積分器發(fā)展到以微處理器芯片為核 心的交、直流通用的數(shù)字量控制模塊；系統(tǒng)的控制方式從手動操作的開關(guān)控制發(fā)展到閉環(huán)多參量控制；電氣傳動以從單純的調(diào)速系統(tǒng)擴(kuò)展為實(shí)現(xiàn)位置、速度、加速度控制的運(yùn)動控制中的重要分支。 在單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)中，只有電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié)是專門用來控制電流的，但它只是在超過臨界電流IIr值以后，靠強(qiáng)烈的負(fù)反饋?zhàn)饔孟拗齐娏鞯臎_擊，并不能很理想地控制電流的動態(tài)波形。當(dāng)電流從最大值降低下來以后，電極轉(zhuǎn)矩也隨之減小，因而加速過程必然拖長。這樣的理想啟動過程波形示于圖11b）。這是在最大電流（或轉(zhuǎn)矩）受限制的條件下調(diào)速系統(tǒng)所能得到的最快的啟動過程。為了實(shí)現(xiàn)在允許條件下最快啟動，關(guān)鍵是要獲得一段使電流保持為最大值Idm的恒流過程。問題是希望在啟動過程中只有電流負(fù)反饋，而不能讓它和轉(zhuǎn)速負(fù)反饋同時加到一個調(diào)節(jié)器的輸入端；到達(dá)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速后，又希望只要轉(zhuǎn)速負(fù)反饋，不再讓電流負(fù)反饋發(fā)揮作用。 a) b) 理想 直流調(diào)速系統(tǒng)啟動過程的電流和轉(zhuǎn)速波形 采用PI調(diào)節(jié)器的單閉環(huán)轉(zhuǎn)速反饋系統(tǒng)，即保證了動態(tài)穩(wěn)定性，有保證了靜態(tài)無靜差，很好的解決了動靜態(tài)之間的矛盾。電流負(fù)反饋雖然能限制啟動電流，但在啟動時，啟動電流僅在某一瞬間達(dá)到最大的允許值，其余的時間都比較小啟動過程慢。他的機(jī)械特性較軟，不適合調(diào)速，想要啟動過程盡可能快。由上述可知，實(shí)現(xiàn)理想過程過程的關(guān)鍵是控制電流波形， 生產(chǎn)機(jī)械工作工程由圖可知，為了達(dá)到最佳過渡過程，必須滿足：（1） 過渡過程中，盡量能使電樞電流為最大值，過渡過程結(jié)束時，盡快使電樞電流達(dá)到穩(wěn)定值。同時，西東機(jī)械特性曲線應(yīng)既有轉(zhuǎn)速負(fù)反饋的絕對硬特性，還要有電流截至負(fù)反饋挖土機(jī)特性。所以就引入了雙環(huán)和多環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。其中分別表示開環(huán)和閉環(huán)系統(tǒng)的理想空載轉(zhuǎn)速； 分別表示開環(huán)和閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)速降。⑵ 系統(tǒng)的靜差率小，穩(wěn)速精度高 閉環(huán)與開環(huán)系統(tǒng)的靜差率分別為 和 將式代入上式，得 上述三項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)若要有效，都取決于一點(diǎn)，即K 要足夠大，因此必須設(shè)置放大器。 PI 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器原理圖及參數(shù)計(jì)算 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器原理圖按照典型II型系統(tǒng)的參數(shù)選擇方法, 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器參數(shù)和電阻電容值關(guān)系如下:Kn = Rn/ R0 Tn = Rn/ Cn Ton = 1/4 R0 * Con參數(shù)求法： 電動機(jī) P=10KW U=220V I=55A n=1000轉(zhuǎn)/分 電樞電阻R= 取濾波電路中Ro=40千歐 Rn=470千歐 Cn= Con=1uF 則：Umax=220VUmin=（220/）*=122VYi1=0 W=1000轉(zhuǎn)/分P=Kp=Rn/Ro=I=Kp*T/Ti=125 系統(tǒng)中的部分程序設(shè)計(jì) 單片機(jī)資源分配工作寄存器0組ROR7 00H07H數(shù)據(jù)緩沖區(qū) 30H7FH（RS1=0） (RS0=0) ；選中工作寄存器0組P0口地址 80H P1口地址 90HP2口地址 A0HP3口地址 B0H堆棧（SP） 81H定時器/計(jì)數(shù)器控制 TCON 88H定時器/計(jì)數(shù)器方式控制 TMOD 89H定時器/計(jì)數(shù)器0 低字節(jié) TL0 8AH 高字節(jié) TH0 8CH定時器/計(jì)數(shù)器1 低字節(jié) TL1 8BH 高字節(jié) TH1 8DH中斷1——PI采樣（ui）中斷0——A/D采樣 P1口預(yù)置 W P0口測量值（實(shí)測Y）主程序：0000 AJMP STARTSTART： CLR CLR ；選中工作寄存器0組 CLR C MOV R0 ，4FH MOV A ，30HCLEAR1： CLR A INC A DJNZ R0 ，CLEAR1 ；清零307FH SETB TR0 ；定時器/計(jì)數(shù)器0工作 MOV TMODE ，01H ；定時器/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 MAINLJMP CTCOLCALL SAMPLEFosc=12MHZ，用一個定時器/計(jì)數(shù)器定時50ms，用R2作計(jì)數(shù)器，置初值14H，到定時時間后產(chǎn)生中斷，每執(zhí)行一次中斷服務(wù)程序，讓計(jì)數(shù)器內(nèi)容減1，當(dāng)計(jì)數(shù)器內(nèi)容減為0時，則到1s。而在軟件方面，采用PLD算法來確定閉環(huán)控制的補(bǔ)償量也是由數(shù)字電路組成的直流電機(jī)閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)所不能及的。致謝在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，要特別感謝董曉紅老師給予的耐心細(xì)致的指導(dǎo)，對于在設(shè)計(jì)過程中所遇到的許多具體問題，她均提出了相應(yīng)的解決方案。通過這次設(shè)計(jì)從中學(xué)到了以前很多不知道也不太熟悉的知識。學(xué)會用單片機(jī)與電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的應(yīng)用解決實(shí)際問題。參考文獻(xiàn)[1] 王離九，黃錦恩編著，晶體管脈沖直流調(diào)速系統(tǒng)，華中理工大學(xué)出版社出版[2] 丁元杰主編,上海市教育委員會組編,單片微機(jī)原理及應(yīng)用，機(jī)械工業(yè)出版社[3] 李榮生主編，電氣傳動控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)指導(dǎo)，機(jī)械工業(yè)出版社[4] 吳守箴，臧英杰 編著， 電氣傳動的脈寬調(diào)制控制技術(shù)，機(jī)械工業(yè)出版社[5] 陳伯時主編,自動控制系統(tǒng)電力拖動控