PWM變頻調速多電機同步傳動控制系統(tǒng)設計

PWM變頻調速多電機同步傳動系統(tǒng)控制系統(tǒng)摘要：本設計給出了一種用PWM變頻調速控制系統(tǒng)，用來控制多臺普通三相交流異步電機。該控制系統(tǒng)用8031單片機最小系統(tǒng)，以及HEF4752大規(guī)模繼承芯片來實現(xiàn)，產生的控制信號用來控制逆變元件的開關，從而產生可以調整的PWM信號來控制交流電機，完成對多臺電機實現(xiàn)同步傳動的控制，它既可以統(tǒng)一控制，又能微調各個電機。該系統(tǒng)具有工作可靠，調節(jié)范圍寬，控制精度高，同步效果好的特點，本文給出了它的硬件組成電路以及控制程序的流程軟件設計。關鍵詞:PWM變頻調速控制多臺電機rr]評聞表MicrosoftWord9...關鍵詞:PWM變頻調速控制多臺電機rr]評聞表MicrosoftWord9...29KB封面MicrosoftWord9,..21KBZJI步1荏耽控制系統(tǒng)設計：=^icroEoftWord9...jMulti-motorsynchronousPWMinverterdrivingsystemcontrol

systemAbstract：ThisintroducedaPWMfrequencycontrolsystemwhichcanbeusedtoregularthespeedofsomeelectricalelectromotor.ThissystemusedMCS-51SCMandHEF4752PWMchipwhichcanmakecontrolsignaltocontrolthesystem.AndthePWMsignalproducedbythemcancontrolwhethertheswitchisopenorcloseinthisway,thePWMsignalfeedtotheelectromotorcanbeproduced.Moreoverthesignalcanbecontrolled.Thesystemcancontrolbothsingleelectromotororseveralelectromotor.Thestrongpointofthesystemisthat:reliable,widecontrol,high-precision.Thisarticlegivesthecompositionofitshardwareandcircuitdesignsoftwareflowcontrolprocedures.KeyWord:PWMFrequencyconversionmodulatesvelocityThemulti-motorsynchronizationTOC\o"1-5"\h\z第一章內容概要1\o"CurrentDocument"第一節(jié)變頻調速的基本知識4\o"CurrentDocument"第二節(jié)PWM原理5第三節(jié)PWM變頻調速主電路61變頻器的分類6\o"CurrentDocument"2GRT驅動電路8第二章數(shù)字控制系統(tǒng)10\o"CurrentDocument"第一節(jié)HEF4752的電路功能10\o"CurrentDocument"第二節(jié)8031單片機最小系統(tǒng)14\o"CurrentDocument"8031最小系統(tǒng)148031最小系統(tǒng)控制HEF4752芯片16\o"CurrentDocument"第三節(jié)測速電路18\o"CurrentDocument"第四節(jié)系統(tǒng)的工作過程21第三章系統(tǒng)的抗干擾及保護23\o"CurrentDocument"第一節(jié)系統(tǒng)的抗干擾23\o"CurrentDocument"第二節(jié)保護電路24第四章軟件的設計26\o"CurrentDocument"第一節(jié)程序流程圖26\o"CurrentDocument"第二節(jié)地址空間分布表31\o"CurrentDocument"程序清單32第五章英文文獻翻譯45\o"CurrentDocument"結束語50參考文獻51附錄：英文原文52第一章內容概要在紡織工業(yè)中的印花，染色，紡織，整理聯(lián)合機，通常采用多臺直流電機或者交流電動機傳動。使用交流電機控制系統(tǒng)有許多優(yōu)點，其不存在直流電機控制系統(tǒng)維護困難和難以實現(xiàn)高速驅動等缺點。其突出的特點是：電機制造成本低，結構簡單，容易維護，可以實現(xiàn)高壓大功率以及高速驅動，適宜在惡劣環(huán)境下工作，系統(tǒng)成本很低，并能獲得和直流電動機控制系統(tǒng)相媲美或者是更好的控制性能。新型電力電子器件和脈寬調治（PWM）控制技術的出現(xiàn)，為提高交流調速的性能以及功能指標，縮小體積，提高競爭能力提供了有力的條件。用數(shù)字控制系統(tǒng)來控制PWM波的形成，是自動控制理論和計算機技術相結合的產物，通常具有精度高，速度快，存儲容量大和有邏輯判斷的功能，因此可以實現(xiàn)高級復雜的控制方法，獲得快速精密的控制效果，其控制系統(tǒng)與以往的控制系統(tǒng)相比較有很多優(yōu)點：精心設計的微機控制系統(tǒng)能顯著地降低控制器件的成本，同時還具有體積小，重量輕，能耗少等其他的優(yōu)點。VLSI使得線路連接減少到最少，其平均無故障時間大大長于分立元件電路。同時，數(shù)字電路中不存在溫飄的問題，可以保證運算的精度。因此對于多臺電動機同步傳動的實現(xiàn)，采用單片機控制的PWM變頻調速系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用MCS-51單片機和專用PWM大規(guī)模集成芯片HEF4752為核心，通過該控制系統(tǒng)，產生PWM調制波控制逆變元件的開關斷時間以實現(xiàn)交流電機的調速。該系統(tǒng)既能實現(xiàn)對單獨一臺電動機的控制，也能實現(xiàn)對多臺電機的同步控制，使其特性一致。采用單片機控制的PWM變頻調速多電機同步傳動示意圖如圖1-1所示。

箱5-變頻器6-單片機最小系統(tǒng)以接口電路7-驅動8-檢測裝置箱5-變頻器6-單片機最小系統(tǒng)以接口電路7-驅動每一臺電機處設置一個與轉速成正比的脈沖發(fā)生器，輸出頻率分別為f1,f2……fn。由測速電路把對應的f1,f2……的轉速存入計算機。首先對主令機進行轉速閉環(huán)控制。再對從動機進行調整。只要n=n1-n2存在。那么就對從動機進行調整。當n=0時系統(tǒng)同步運行。聯(lián)合機構有統(tǒng)一給定電位器給出信號。單個單元的給定分別由比率電位器設定，經0809由單片機控制。這樣既能統(tǒng)一控制，又能微調各臺單機，使得各單機特性基本一致，運行中的速度差異，由同步檢測環(huán)節(jié)進行調整。變頻調速系統(tǒng)一般由變頻器，電動機，控制器組成，其結構框圖如圖1-2所示：

圖1-2系統(tǒng)結構框圖通常由變頻器主電路給異步電動機提供調壓調頻電源。由此電源輸出的電壓或電流以及頻率由控制電路來給出。由速度檢測器以及速度檢測電路將速度反饋信號輸入給運算電路。同時整個系統(tǒng)還應該包含保護電路，用來防止變頻器主電路的過壓過流，同時還應當保護異步電機的調速系統(tǒng)。第一節(jié)變頻調速的基本知識機電傳動速度連續(xù)控制是指在一定的控制下，工作機構能夠實現(xiàn)任意連續(xù)的速度變化，即無極調速。交流異步電機結構簡單，價格低廉，運行可靠，在機電傳動中得到了廣泛的應用。異步電動機采用變頻調速方法后，調速范圍廣，系統(tǒng)效率高。在負載不變時，異步電動機器轉速為n=n(1-s)=60f(1-s)/p可見，異步電動機的調速方法有改變f,p,s三種⑴基頻(額定頻率"以下調速在基頻率以下調速時，需要調節(jié)電源電壓，否則電動機將不能正常運行。原因是三相異步電機正常運行時，定子阻抗壓降很小。當頻率降低時，如果電壓不變，將使磁通增大，電動機磁路飽和，勵磁電流急劇增加，因此電動機將無法正常運行，為了防止磁路飽和，就應當U/f二常數(shù)上式表明，在基頻率以下變頻率調速時，要實現(xiàn)恒磁通調速度，應使電壓和頻率按比例地配合調節(jié)。(2)基頻(額定頻率f/以上調速在基頻以上調速時，也按比例升高電壓是很困難的。因此只好保持電壓不變，這相當于支流電動機的弱磁調速。把基頻以下和基頻以上兩種情況結合起來，可得知異步電機變頻調速控制特性。如果電動機能在溫升允許條件下長期運行，這時轉矩基本上隨磁通變化。所以在基頻以下屬于恒轉矩調速，在基頻以上屬于恒功率調速。變頻器可以分為以下幾種：交-直-交電壓型變頻器先把頻率固定的交流電整流成直流電，再把支流電逆變成頻率可調的三相交流電。其按中間濾波環(huán)節(jié)的儲能元件不同，分有電壓型和電流型兩種。其在頻率的調節(jié)范圍，以及改善變頻后電動機的特性等方面，都具有明顯的優(yōu)勢。所以本設計采用這一種。交-交型變頻電動機調速交-交變頻器由正反并聯(lián)的品閘管整流電路組成，正半周由正組成整流器供

電，負半周由負組整流器供電。其主要優(yōu)點是沒有中間環(huán)節(jié)，故變換效率高，故它主要用于容量較大的低速拖動系統(tǒng)中。第二節(jié)PWM原理正弦波脈寬調制就是用一系列寬度可變的矩形波脈沖來等效正弦波，等效果條件是對應時間間隔內兩種波形所包含的面積相等。如圖2=1所示：圖1-3PWM原理示意圖PWM波的產生方法：把正弦電壓的半波N等分，每一個等分點的中點與對應的矩形脈沖中點相重合，每一等分的正弦曲線與橫軸所包圍的面積與對應的矩形脈沖面積相等。這樣，在半波內，N個等幅，等距，不等寬的矩形脈沖串即逆變器輸出波。我們用它加在異步電動機上代替?zhèn)鹘y(tǒng)的正弦電壓波形，只要N足夠大，這樣的代替引起的誤差很小，而我們可以方便有效地控制輸出波的矩形脈沖寬度和頻率，也就是控制輸出波的正弦基波電壓的大小和頻率，從而達到控制異步電動機的目的。通過調節(jié)方波高電平和低電平的時間比調節(jié)輸出電壓，比如一個20%占空比波形，會有20%的高電平時間和80%的低電平時間，而一個60%占空比的波形則具有60%的高電平時間和40%的低電平時間，占空比越大，高電平時間越長,則輸出的脈沖幅度越高，即電壓越高.如果占空比為0%，那么高電平時間為0,則沒有電壓輸出.如果占空比為100%，那么輸出全部電壓.所以通過調節(jié)占空比，可以實現(xiàn)調節(jié)輸出電壓的目的,而且輸出電壓可以無級連續(xù)調節(jié).生成PWM波的方法有很多種，大致可以分為兩大類：一類是采用模擬電路產生，另一類是由數(shù)字電路產生，即由專用集成芯片來生成。本例就是選用HEF4752芯片來生成控制信號。第三節(jié)PWM變頻調速主電路1變頻器的分類交-直-交電壓型變頻器先把頻率固定的交流電整流成直流電，再把支流電逆變成頻率可調的三相交流電。其按中間濾波環(huán)節(jié)的儲能元件不同，分有電壓型和電流型兩種。其在頻率的調節(jié)范圍，以及改善變頻后電動機的特性等方面，都具有明顯的優(yōu)勢。所以本設計采用這一種。交-交型變頻電動機調速交-交變頻器由正反并聯(lián)的品閘管整流電路組成，正半周由正組成整流器供電，負半周由負組整流器供電。其主要優(yōu)點是沒有中間環(huán)節(jié)，故變換效率高，故它主要用于容量較大的低速拖動系統(tǒng)中。本設計采用交-直-交變頻器的主電路，如圖2-2所示。圖1-4變頻器主電路電壓型變頻器由品閘管整流橋REC,支流濾波電容以及品閘管逆變橋INV組成。逆變橋INV的三個輸出端U,V,W和異步電動機的三相繞組相連接。整流橋將三相工頻交流電變?yōu)橹绷麟姟６鵀V波電容用于減少支流電壓脈沖量。各個部分說明如下：整流濾波部分整流管VD1~VD6組成三相橋整流橋，將電源的三相交流電全波整流成支流電。如電源的線電壓為ul則三相全波整流后平均直流電壓UD的大小為Ud=1.35Ul我國三相電源的線電壓為380V,故全波整流后的平均電壓為UD=1.35X380V=513V濾波電容cf其功能是：濾平全波整流后的電壓紋波；當負載變化時，使支流電壓保持平穩(wěn)。由于受到電解電容的電容量和耐壓能力的限制，濾波電路通常由若十個電容器并聯(lián)成一組，又由兩個電容組串聯(lián)而成，如圖所示。因為電解電容器的電容量有較大的離散性，故兩個電容的電容量常不能完全相等，這將使它們各自承受的電壓不相等，故在兩個電容旁邊并聯(lián)一個阻值相等的均壓電阻。限流電阻rl與開關sl當變頻器剛合上電源的瞬間，濾波電容器的充電電流是很大的。過大的沖擊電流將可能使二級管損壞；同時，也使電源電壓瞬間下降而受到“污染”。為了減少沖擊電流，在變頻器剛接通電源的一段時間里，電路內串入限流電阻，其作用是將電容器的充電電流限制在允許的范圍內。開關S的功能是：當充電到一定程度時，令開關接通，將rl短路掉。電源指示HLHL除了表示電源是否接通外，還有一個十分重要的功能，就是在變頻器切斷電源后，表示濾波電容器上的電荷已經釋放完畢。由于cf的容量很大，而切斷電源又必須在逆變電路停止工作的狀態(tài)下進行，其放電時間往往長達數(shù)分鐘，又由于電容上的電壓很高，如果不等其放電完，就會對人身安全產生威脅。故在維修的時候，必須等待燈完全熄滅為止，才能接觸變頻器內部的導電部分。2）直交變換部分。逆變管V1~V6組成逆變橋，把整流所得到的直流電再逆變成頻率可調的交流電。這是變頻器實現(xiàn)變頻的具體執(zhí)行環(huán)節(jié)，應而是變頻器的核心部分。本設計采用電力品體管（GTR）續(xù)流二級管的主要功能有：（1）電動機的繞組是電感性的，其電流具有無功分量，VD7~VD12為無功電流返回給支流電源提供“通道”。（2）當頻率下降，電動機處于再生制動狀態(tài)，再生電流將通過VD1~VD7整流返回給直流電路。（3）VD1~VD7進行逆變的基本工作過程是：3）能耗電路制動電阻和制動單元（1）制動電阻R電動機在工作頻率下降過程中，將處于再生制動狀態(tài)，拖動系統(tǒng)的動能要反饋到直流電路中，使直流電壓不斷上升，甚至可能達到危險的地步。因此，必須將再生到直流電路的能耗消耗掉，使電壓保持在允許范圍內變動。制動電阻R的作用就是用來消耗這部分能量。（2）制動單元Vb制動單元是由GTR及其驅動電路構成的，其功能就是為放電電流經R提供通路。2GRT驅動電路GRT的導通與關斷是由基極驅動控制信號控制的，因此基極驅動電路必須適應于GRT期間的要求。GRT器件本身的放大倍數(shù)受到集電極電流與結穩(wěn)的影響，其開關的速度受到導通時間以及判斷時間的限制。因此，在設計驅動電路時，各種參數(shù)全面考慮。GRT驅動電路如圖2-3所示：

圖1-5GRT驅動主電路如圖GTR的驅動電路，包括電氣隔離和晶體管放大電路兩部分。其中二極管VD2和電位補償二極管VD3構成所謂的貝克箝位電路，也就是一種抗飽和電路，可使GTR導通時處于臨界飽和狀態(tài)。當負載較輕時，如果V5的發(fā)射極電流全部注人V，會使V過飽和，關斷時退飽和時間延長。有了貝克箝位電路之后，當V過飽和使得集電極電位低于基極電位時，VD2就會自動導通，使多余的驅動電流流人集電極，維持Ubc^O。這樣，就使得V導通時始終處于臨界飽和。圖中，C2為加速開通過程的電容。開通時，R5被C2短路。這樣可以實現(xiàn)驅動電流的過沖，并增加前沿的陡度，加快開通。第二章數(shù)字控制系統(tǒng)第一節(jié)HEF4752的電路功能本系統(tǒng)采用的是HEF4752芯片作為PWM波發(fā)生器，其基本功能是提供三對互補的PWM信號去驅動逆變器，使之產生對稱的三相輸出。這是一塊全數(shù)字式的大規(guī)模集成電路，其內部運行以及外部連接完全采用數(shù)字方式，輸入邏輯各控制信號可以決定系統(tǒng)控制輸出的啟/停，相序以及選擇品體管/品閘管模式等等，因此非常適用于微機系統(tǒng)。（1）HEF4752的電路功能與結構HEF4752是采用LOCMOS工藝制造的大規(guī)模集成電路，專門用來產生三相SPWM信號。它的主要特點是：1）能產生三對相位差120°的互補SPWM主控脈沖，適用于三相橋結構的逆變器；2）采用多載波比自動切換方式，隨著逆變器的輸出頻率降低，有級地自動增加載波比，從而抑制低頻輸出時因高次諧波產生的轉矩脈沖和噪聲等所造成的惡劣影響。調制頻率可調范圍為0?100Hz，且能使逆變器輸出電壓同步調節(jié)；3）為防止逆變器上下橋臂直通，在每相主控脈沖間插入死區(qū)間隔，間隔時間連續(xù)可調。它的驅動輸出經隔離放大后，可驅動GTO和GTR逆變器，在交流變頻調速中作控制器件。其引腳如圖3-1所示。

OBC128272625242322HEF4752212019181716150BM20B1URCTCIOCTKORM10RM2ORC10RC2FCTAUssUdd0BC2VAVIRSYN0YM1OYM2OYC1OYC2CSPVCT圖2-1HEF4752芯片引腳圖它有12個逆變驅動端，3個控制輸出端，7個控制輸入端，4個電源端。具體見表：引腳名稱功能1OBC1相換流開關信號12OBM2相主開關信號23OBM1相主開關信號14RCT最高開關頻率基準時鐘

5CW電機換相控制信號6OCT推遲輸出時鐘7K選擇互鎖推遲間隔8ORM1R相主開關信號19ORM2R相主開關信號210ORC1R相換流開關信號111ORC2R相換流開關信號212FCT頻率時鐘13A復位輸入控制14VSS接地端15B測試電路用信號16C測試電路用信號17VCT電壓時鐘18CSP電流采樣脈沖19OYC2Y相換流開關信號220OYC1Y相換流開關信號121OYM2Y相主開關信號222OYM1Y相主開關信號123RSYNR相同步信號24L停止/啟動系統(tǒng)25I選擇品體管/品閘管模式26VAV平均電壓27OBC2B相換流開關信號228VDD工作電壓（10V）HEF4752芯片管腳功能1）驅動信號輸出六個主驅動輸出形成三個互補的脈寬調試驅動波形：ORM1,ORM2,OYM1,OYM2,OBM1,OBM2,由它們去驅動三相逆變橋產生的對成的三相輸出。2）控制輸入I：電路的輸出信號可以有兩種輸出形式，一種是晶體管逆變器，另外一種是品閘管逆變器，由I端的電平來控制。就本電路來說，采用大功率晶體管，所以在I端輸入低電平。七在晶體管模式下，為了使同一相的上下主輸出不同時接通，芯片使用一個互鎖推遲間隔來隔開上下主輸出的接通。這個輸入控制K和時鐘輸入OCT一起來調節(jié)間隔時間的長短，以保證有主夠的時間換相。間隔時間的計算公式如下：當K=0時fOCT=8/匕當K=1時如16氣L:用來控制啟動以及停止。當L為低電平時，所有的輸出全部封鎖，以應變電路的突發(fā)情況。在本設計中，當電流過大的時候封鎖HEF4752以起到保護的作用。當L為高電平的時候，解除封鎖。CW：這個是相序輸入控制端，可以用來控制電動機的轉向，當其為高電平的時候相序為RYB,低電平的時候相序為RBY。ABC：這三個輸入是用于生產制造過程中做試驗用。通常在工作期間三個端口接在VSS上。3）時鐘輸入時鐘控制頻率的改變可以改變輸出的PWM調制波，以實現(xiàn)變頻控制的目的。（1）FCT頻率控制時鐘：時鐘輸入FCT控制逆變器輸出頻率f,從而控制電動機的轉速，時鐘頻率fFCT與fout的關系由下式決定：fFCT=3360Xf夙（2）VCT電壓控制時鐘：由電機學原理可知，為使交流電動機有一組理想的機械特性，得到恒轉矩調速的特性，必須在變頻率的同時改變電壓，使U/F為常數(shù)。該電路能使輸出電壓自動地正比輸出電壓的幅度還可以由VCT時鐘輸入頻率控制，實現(xiàn)對輸出電壓的調節(jié)。當fVCT增加時，導致減少調制深度，從而減少了輸出電壓。當減少fVCT，剛有相反的作用。若在100%調制時的輸出頻率為、，剛有匕=2乂3360乂、故在100%調制時頻率比關系式為：ff/"0.5低于0.5時,調制是正弦的;高于0.5時，相電壓波形逐漸向方波轉變。RCT參考時鐘：RCT是一個固定時鐘，用來設定最大逆變開關頻率fmax參考頻率與最大開關頻率的關系為：frct=280Xfmax這樣在應用系統(tǒng)中，一旦選定了最高逆變按頻率，則七七就可以確定。在大多數(shù)情況下，為了節(jié)省與便利，可以使、二七阪OCT輸出推遲時鐘，它可以和輸入控制信號K一起決定互鎖推遲時間的長短。輸出控制RSYN(示波器同步信號)：這是一個脈沖輸出信號，頻率等于fout。VAV(輸出電壓模擬信號)：這是一個數(shù)字信號，它模擬逆變器輸出的線電壓平均值，其頻率等于逆變器的輸出頻率fout并且不受輸入信號L的控制。CSP(逆變器開關輸出)：這是一個脈沖，頻率二倍于逆變器的開關頻率f,也不受控于L的輸入信號。本系統(tǒng)是用單片機最小系統(tǒng)和比例乘器電路來對FCT,VCT等的輸入時鐘脈沖加以控制，來生成系統(tǒng)需要的PWM調制波。第二節(jié)8031單片機最小系統(tǒng)本設計采用8031單片機最小系統(tǒng)來控制HEF4752芯片。18031最小系統(tǒng)由于8031單片機沒有存儲空間，所以在本設計中要擴展程序存儲器2764和數(shù)據(jù)存儲器6264。又因為需要更多的接口所以用到了8155芯片。對于CPU與存儲器相連接，就需要考慮到存儲器地址分配以及片選信號的問題。它們決定了存儲器在內存空間中的位置。一般來說，地址譯碼有以下兩種方法:線選法所謂線選法就是把單獨的地址線作為片選信號接到存儲器上，只要該信號為低電平，那么就可以選中相對應的存儲芯片。這種方法的特點是連線簡單，不需要專門設計邏輯電路，但芯片之間的地址不連續(xù)，存儲空間沒有充分利用。此外，每個存儲器芯片地址線未連的高位地址線根數(shù)。一般對最小系統(tǒng)，由于擴展的存儲器芯片不多，因此這種選線法有實用價值。地址譯碼法地址譯碼法又有部分譯碼和全譯碼兩種方式。部分譯碼法是指未用高位的地址部分參加譯碼，其譯碼輸出分別連接到不同的片選端。這種方法的特點類似于線選法，地址有重疊區(qū)，地址空間分散。全譯碼是指，除了存儲器芯片所用地址線與CPU的地址線相連接外，未用的地址線全部參加譯碼，通過地址譯碼器產生存儲器的片選信號。這種方法的特點是存儲器地址沒有重疊區(qū)域，存儲單元地址是唯一的。一般微型機都是采用這種地址譯碼方法。本設計也是采用這種地址譯碼方法。如圖3-2所示：圖2-28031單片機最小系統(tǒng)28031最小系統(tǒng)控制HEF4752芯片由8031最小系統(tǒng)產生的信號輸給HEF4752芯片的4個時鐘輸入端，從而控制HEF4752輸出一定的三相信號對稱控制波，四個時鐘量輸入說明如下：ffcT時鐘ffcT與逆變器的輸出頻率fout由以下關系式決定：fFcT=3360Xf七交流電機的額定頻率為50Hz，因此fout的頻率范圍為3~50Hz(最小值是由芯片的fFcT與fRcT決定的)。因而可以求出fFcT的變化范圍為10Hz~168Hz.f心本系統(tǒng)要求在f下保持恒轉矩運行，則f/f的比值在這個VcToutfctvct頻率范圍內應當保持不變。若要保持這個要求，應當使fVcT=6720Xfout=6720X50=336KHz。由此來固定f?即能保證匕/七t的比值始終保持常數(shù)。。即能實現(xiàn)電機的恒轉矩運轉。但在低頻區(qū)，電機轉子漏抗變小，這時與電機定子電阻的壓降相比電阻壓降將不可忽略。壓降使磁通下將，轉矩減小，因此需要加補償以提高電壓。故在低頻的時候應當適當減少fVcT，這樣便可以使輸出電壓增大，達到補償?shù)哪康摹CTfRcT參考時鐘在本系統(tǒng)中，設開關頻率的最大值參考時鐘RCT由下式決定：fRcT=280f(m)=280KHz而開關最小值在芯片內置為：fmin=0-6fmax一般來說，為了方便起見，令fRcT=fOcTfOcT輸出推遲時鐘，它可以和輸入控制信號K一起決定互鎖推遲時間的長短。在本例中，為了防止同一橋臂上下的兩個開關在換相時產生直通現(xiàn)象，將000000000000000000000000000芯片的K端置“0”，則此時的互鎖時間為8/td=28us,大于GRT的換相時間。8031最小系統(tǒng)與HEF4752芯片的連接采用8253記時/數(shù)芯片與HEF4752芯片相連接，給定其所要求的四個時鐘頻率。8253芯片是一個可編程的時鐘發(fā)生器，其內部有三個獨立的16位記數(shù)器，每個記數(shù)器都是一個可置數(shù)減1記數(shù)器，記數(shù)頻率可達2.6MHz。1片8253芯片需要四個I/O口地址，對應8253內部的三個記數(shù)器和一個共用的控制寄存器。由CPU寫入控制寄存器的控制字確定了8253的工作方式，讀/寫順序，選擇記數(shù)器和記數(shù)的碼制。在本設計中，設定其工作方式為3,固定8253的輸入脈沖頻率，通過改變時間常數(shù)來改變輸出頻率。對輸入脈沖進行分頻。各通道的設定如下：0#通道：作為RCT和OCT的時鐘脈沖1#通道：作為VCT的時鐘脈沖2#通道：作為FCT的時鐘脈沖各通道的分頻系數(shù)確如下：設時鐘信號為2MHz的晶振源。對于0#通道因為foCT=f=RCT=280KHz,故其分頻系數(shù)為：X=2X106/280X103=7對于1#通道，高頻時f/f=0.5,f=168KHz/0.5=336KHZ故其分頻數(shù)為X=2X106/336X103=6低頻時：f"".4故其分頻數(shù)為X=6/0.4=15對于2#通道fFCT=3360Xf七而ft最大為50Hz=3360X50=168Hz故其分頻數(shù)為：X=2X106/168X103=12以上的分頻數(shù)由8031單片機的P0口寫入8253中。平滑調速的實現(xiàn)°由于量化控制頻率變化，存在著分辨率的問題，如FCT的分頻數(shù)均勻變化時，逆變器的輸出頻率并不是均勻變化的，這樣就不算是平滑調速。所以為了解決這個問題，本設計采用兩片CD4527級聯(lián)組成一個比例乘法器。如圖所示。比例乘法器的數(shù)據(jù)輸入端A~D分別接到單片機最小系統(tǒng)的Pb口輸入比例系數(shù)，CD4527的脈沖輸出端，接到8253的2#通道口的時鐘端，作為FCT輸入端控制。數(shù)據(jù)輸入端A~D可以在1~99范圍內變化。設置比例乘法器的輸入時鐘CLK的周期為0.4us，即比例乘法器的數(shù)據(jù)輸入端每變化一位，則8253的輸出端fout頻率變化為：f=1.67KHz則逆變器的輸出頻率變化為fut=^fft/3360=0.5Hz即當比例乘法器的輸入數(shù)據(jù)在1?99之間變化時，逆變器的輸出頻率在50Hz~0.5Hz均勻變化，從而實現(xiàn)平滑調速，滿足設計所需。如圖3-3比例乘法器的級連圖2-3比例乘法器的級連對HEF4752其他輸入端的控制對于HEF4752芯片其它數(shù)字端的控制，采用8031單片機最小系統(tǒng)的P1口以位控制方式加以實現(xiàn)，P14接到芯片的CW端，用來控制三相交流電壓的相序，實現(xiàn)對電機正反轉的控制］P13接到L端控制封鎖驅動信號端。由于本設計采用的開關元件是晶體管，所以I.端直接接地。第三節(jié)測速電路速度閉環(huán)的控制（1）電動機速度的測量對電機速度的測量可以有兩種方法，用測速發(fā)電機檢測出與轉速成正比的電壓信號，再反饋給控制系統(tǒng)。其特點是測速發(fā)電機工作可靠，價格低廉，但存在兩個很大的缺點，就是非線性以及死區(qū)問題，而且精度較差。采用脈沖編碼器作為檢測器件，與傳動軸相連接，每當軸轉過一周便發(fā)出一定數(shù)量的脈沖信號，微機通過記數(shù)器，可測得脈沖的頻率或是周期，從而可以間接得到軸上的轉速。由于脈沖編碼器可以達到很高的精度，而且不受外部影響，所以可以用于高精度的控制。本設計采用這種方法。采用脈沖編碼器檢測轉速，通常有三種方法：M法：即測頻法。在一定的時間內，對脈沖編碼器輸出的脈沖計數(shù)，從而得到與轉速成正比的脈沖數(shù)m,此種方法用于高速系統(tǒng)的檢測，因為速度越高，一定時間內產生的脈沖數(shù)就越多，因而檢測系統(tǒng)的分辨率也就越高。T法：即測周期法。通過測量脈沖編碼器發(fā)脈沖的周期來計算軸上的轉速的方法。脈沖周期的測量的實現(xiàn)是借助某一時鐘頻率確定的時鐘來間接獲得。若時鐘頻率為f，測得的時鐘脈沖為m，則轉速為n=60f/(mp),n的單位為r/min。該法與測頻率法相反，比較適合于較低轉速的系統(tǒng)。M/T法：結合了M法和T法的各自的特點，由定時器確定采樣周期T，定時器的定時開始時刻總與脈沖編碼器的第一個記數(shù)脈沖前沿保持一致，在T的期間內得到脈沖數(shù)m,同時，另一個記數(shù)對標準的時鐘脈沖進行記數(shù)，當T定時結束時，只停止對脈沖編碼第一器的記數(shù)，而T結束后脈沖編碼器輸出的第一個脈沖前沿時，才停止對標準時鐘脈沖的記數(shù)，并得到記數(shù)值m2,其持續(xù)時間T=T+AdT。M/T法是轉速檢測的較為理想的手段，可以在寬的轉速范圍內實現(xiàn)高精度的測量，但缺點是硬件和數(shù)據(jù)處理的軟件相對復雜。本設計就是采用了M/T法的原理。根據(jù)這個原理用單片機8031最小系統(tǒng)設計數(shù)字測速電路，由轉速的公式可知，我們只要測得ml和m2這個測速過程所用的時間就可以知道轉速了，所以本設計用8031的定時/記數(shù)器T0來記數(shù)mi，Ti來記數(shù)m2,用8155的定時/記數(shù)器來定時T,Tin來測量實際時間Td。測速電路如圖3-4所示：

圖2-4測速電路測速過程如下：開關K置1,測速開始，這時CLK1和CLK2為高電平1,J2=0,k2=1。當單片機給P15的信號為低電平時，此時Q2=1,D=1,當f1的上升沿到來的時候，Q1由0變?yōu)?。打開GGG，開始TTT記數(shù)和定時。1,2,30,1,in置位p15,若CP2未收到下降沿信號脈沖，表示Tout端沒信號輸出，也就是說還沒有到設定的時間，Q2保持1不變，Q1同樣保持1，，T時間到，在Tou「端產生一個負脈沖，使Q2翻轉為0，于是D=0,在下一個CP的上升沿才會停止記數(shù)，這也是AT產生的原因，即測速電路的實際時間為兩者之和，T同時向INT發(fā)出中0out0斷請求，在處理程序中，讀取m1m2,并轉換為轉速存入單片機。記數(shù)器清零后，返回到(2)。第四節(jié)系統(tǒng)的工作過程P1.0為系統(tǒng)的啟動/停止信號輸入端，啟動時發(fā)光二極管LED亮，P1.7為電機轉向控制信號端，正轉時發(fā)光二極管亮。啟/停開關置1，則系統(tǒng)開始工作，這時單片機系統(tǒng)給0809一個轉換啟動信號，開始將外界給的速度模擬量轉換成數(shù)字量，在INT1中斷程序中已經將PA口將轉換后的速度數(shù)字量讀入內存中。而在此時，測速部分也開始工作，在INT0中斷程序中，將測速電路的記數(shù)值讀入，并轉換成速度寸入內存，將實際值與設定值相比較，確定當前的速度控制量，也就是確定8253的分頻系數(shù)，從而確定了FCT和VCT的頻率，其中VCT經過P0口送入8253的數(shù)據(jù)口，而FCT分頻數(shù)送入兩個CD4527比例乘法器的數(shù)據(jù)輸入端，在由OUT1和OUT2輸出相對應的頻率脈沖，經電平轉換后送入到4752中，使之產生相對應的調制波，經過基極驅動電路放大后驅動開關元件。系統(tǒng)中有電壓和電流保護電路，當系統(tǒng)由于某種原因發(fā)生故障的時候，可以有效地防止元件的損壞，P14接4752的相序控制信號CW，以來控制電動機的轉向，P13接至保護端。系統(tǒng)對多臺電機的控制過程如下：啟/停開關置1時，整個系統(tǒng)開始工作，主電路的HL燈亮，各個電機的模擬量速度有比例電位器給定，經過A/D轉換器0809的轉換后，變?yōu)閿?shù)字量。也是由于有各自的比例電位器，故各機可以微調，也適合統(tǒng)一控制。系統(tǒng)檢測到轉換完的信號后就將速度的數(shù)字中斷量在INT1中斷處理程序中將主，從電機的速度存入系統(tǒng)，另外測速部分開始工作，通過鎖存器封鎖其它的電機的主軸脈沖信號，先對主電機開始測速，以便實現(xiàn)主電機的閉環(huán)控制，在INT0中斷程序中將記數(shù)值讀入并計算出速度，與給定的速度信號比較，確定當前的速度控制量，從而就能確定主機的FCT和VCT分頻數(shù)，即確定FCT和VCT的頻率。其中VCT的分頻數(shù)由P0口直接送入8253的數(shù)據(jù)口，F(xiàn)CT的分頻數(shù)由P0口送入級聯(lián)的比例乘法器數(shù)據(jù)口，再送入8253中，在8253的OUT】和OUT2輸出相應的頻率脈沖，輸入給主機的HEF4752的VCT和FCT端，控制主機的速度穩(wěn)定后，開始測量從動機的速度，同理將分頻系數(shù)確定后送入相應的芯片，控制從機的速度與主機的相等，即使△n=0。這樣可以并接入很多單元，很容易實現(xiàn)多臺電機的同步，擴展8155很容易實現(xiàn)，在印染界，紡絲界的電力拖動中經常用到。如圖3-5所示：圖2-5系統(tǒng)工作示意圖第三章系統(tǒng)的抗干擾及保護第一節(jié)系統(tǒng)的抗干擾工業(yè)環(huán)境中的干擾的來源一般是以脈沖形式進入單片機系統(tǒng)，主要是通過以下三條渠道：（1）空間干擾，是由電磁信號通過空間輻射進入系統(tǒng)。（2）過程通道干擾，干擾通過與系統(tǒng)相連的前向通道，后向通道及其它系統(tǒng)的相互通道進入。（3）供電系統(tǒng)干擾，電磁信號通過供電線路進入系統(tǒng)。在一般情況下，單片機系統(tǒng)中后兩種干擾遠遠大于空間干擾，因此，在單片機系統(tǒng)種，對于干擾的防止主要是從防止后兩種情況入手?？垢蓴_的措施有硬件措施以及軟件措施兩種。硬件措施可以防止大部分干擾，但仍不免有一部分干擾信號進入系統(tǒng)，所以此時軟件抗干擾就起到了重要的作用。由于軟件抗干擾措施是以CPU為分期代價的，如果沒有硬件消除絕大多數(shù)干擾，CPU將高負荷工作，無暇顧及正常的工作，嚴重影響系統(tǒng)的工作效率和實用性。因此，一個成功的抗干擾系統(tǒng)是由硬件和軟件兩部分構成的?？垢蓴_可以采用以下幾種方法：（1）光電隔離在輸入和輸出通道上采用光電隔離器來進行有很大的好處，它將單片機系統(tǒng)與各種傳感器從電氣上隔離開來，很大一部分干擾將被阻擋，本系統(tǒng)中電機驅動電路采用了光電隔離器GD，還有過流檢測電路也采用了光電隔離，防止誤動作。（2）過電壓保護電路在輸入輸出通道上應采用一過壓保護電路，以防引入高電壓，傷害單片機系統(tǒng)。過壓保護點路由限流電阻和穩(wěn)壓管組成，限流電阻選擇要適宜，太大會引起信號衰減，太小起不到保護穩(wěn)壓管的作用。穩(wěn)壓管的選擇也要適宜，其穩(wěn)壓值以略高于最高傳送信號電壓為宜，太低將對信號起限幅效果，使信號失真。所以本設計不采用這種方法。（3）抗干擾電源單片機系統(tǒng)供電線路是干擾的主要來源，電源采用隔離變壓器接入電網(wǎng)?？梢苑乐闺娋W(wǎng)的干擾侵入單片機系統(tǒng)。隔離變壓器與普通變壓器的不同之處在于它在初級和次級這間加了一層屏蔽層，并將它和鐵芯一起接觸。（4）配置去耦電容原則上每個集成電路芯片上都應安置一個陶瓷電容器，可以消除大部分高頻干擾。（5）接地良好接地也是一種很好的防干擾措施，在實際應用中將不可忽視，本系統(tǒng)既有模擬電路，又有數(shù)字電路，因此數(shù)字電路和模擬電路要分開，最后只在一點相連接，如果不是這樣處理，則會互相干擾。另外，在電路版PCB設計上，要保證互不干涉的前提下，電阻以及電容的引線要盡可能的短，過孔的數(shù)量也要盡量的少，一般不多于2個。整個系統(tǒng)抗外界的電磁干擾還可以用導磁性能較好的材料罩住主芯片，可以破壞外界的強磁干擾。系統(tǒng)使用的芯片除了關鍵的芯片外，應盡可能使用低速芯片。由于該系統(tǒng)是變頻系統(tǒng)，不可避免的會產生強磁場，為防止它對其他的電子器件造成干擾，可在工頻電源的引入端加入一個零序電抗器，可有效阻止該系統(tǒng)對外界的電磁干擾。軟件抗干擾的方法：（1）輸入信號抗干擾混入測量數(shù)據(jù)中的干擾信號分周期性和非周期性兩種。對于周期性干擾信號來說。在進行模數(shù)轉換的時候，采用積分變換原理，就可以對其進行有效的抑制。非周期性的干擾信號往往是用數(shù)字濾波算法消除的，所謂數(shù)字濾波就是通過數(shù)學計算來消除干擾的方法。本設計采用其中的算術平均值法，對每個采樣點采樣4次，染病后求它們的算術平均值作為采樣的有效值。（2）輸出信號抗干擾測控系統(tǒng)的輸出信息，既有數(shù)據(jù)信號也有控制信號。這些信號在受到干擾后，就會擾亂系統(tǒng)的正常工作。在軟件上解決這一問題的辦法是數(shù)據(jù)和控制信號的重復輸出，其輸出方式有兩種：一種是在數(shù)據(jù)或控制信號輸出后，以最短的周期重復輸出原來的信息。另一種是系統(tǒng)輸出信息后，CPU應通過檢測的通道來檢測輸出的結果是否正確。（3）程序抗干擾干擾信號除了能使輸入輸出數(shù)據(jù)誤差加大，使輸入輸出狀態(tài)發(fā)生錯誤造成局部控制失靈外，它還會干擾單片機內部程序使程序運行紊亂，造成系統(tǒng)無法工作，程序干擾技術就是在程序中采用一些措施，及時發(fā)現(xiàn)和攔截失控的程序，使程序盡可能無擾動的恢復正常工作，使系統(tǒng)的損失減到最小。本設計采用了指令昂余方法。第二節(jié)保護電路GTR能通過的最大電流比額定電流高不了多少，因此，對GTR的保護就成了應用的難題，GTR的保護一般是在驅動電路中實現(xiàn)對GTR的自保護。其保護電路的形式依賴于逆變器是電壓源供電還是電流源供電。電流源逆變器易于實現(xiàn)負載短路保護，如發(fā)生短路現(xiàn)象時，可將所有晶體管開通，以最大限度地發(fā)揮電流承受能力，并且把可控整流橋拉入逆變，使存儲在電感中的能量逆變回電網(wǎng)；實現(xiàn)開路保護則很困難，必須設置電壓鉗位電路以限制dv/dt，并使尖峰電壓值小于品體管的擊穿電壓。電壓型逆變器實現(xiàn)開路保護容易，實現(xiàn)短路保護難度大些，一般是利用GTR可自關斷的特點，故障一旦檢出，就迅速關斷GTR器件。一般認為GTR損壞的主要原因有：瞬態(tài)過壓。由于感性負載或布線電感的影響，GTR關斷時會產生瞬態(tài)電壓尖峰。瞬態(tài)過壓是GTR二次擊穿手主要原因，它的防護一般是給GTR并一RC或RCD網(wǎng)絡，消除峰值電壓，改善GTR開關工作條件。過流。流過GTR的電流超過最大允許電流ICM時，可能會使電極引線過熱而燒斷，或使結溫過高而損壞。檢測過流信號是技術難點，檢測到過流信號后，通常是關閉GTR的基極電流，利用GTR42的自關斷能力切斷電路。退飽和°GTR的電路中工作在準飽和狀態(tài)，但也可因外部電路條件的變化，使它退出了飽和區(qū)，進入了放大區(qū)，使得集電極耗散功率增大。第四章軟件的設計第一節(jié)程序流程圖根據(jù)以上的工作原理，本軟件由一個主程序和兩個中斷程序組成。主程序流程圖:

調W轉換成BCD換成算fct分頻程序輸出到主機FCTVCT分頻數(shù)輸入從動機測速命令調速度處理子程序及將W換成FCT分頻數(shù)子程序輸出到從動機FCTVCT分頻數(shù)第二節(jié)地址空間分布表0000H復位入口地址0020H中斷入口地址中斷服務程序區(qū)子程序區(qū)主程序區(qū)子程序區(qū)RAM0030HT0低四位數(shù)0031HT0高四位數(shù)0032HT1低四位數(shù)0033HT1高四位數(shù)0034H主動機速度值0035H從動機速度值0036H~0042H轉速處理中間值0043H轉向信息0044H~0049HBCD轉換中間值0050H主機FCT分頻數(shù)0051H主機VCT分頻數(shù)0060H從機FCT分頻數(shù)0061H從機VCT分頻數(shù)00000003001300200022002400260028002B002E003100340037003A003D0040004300460049004C004F00520055程序清單ORG0000HLJMPSTARTORG0003HLJMPINTOORG0013HLJMPINT1ORG0020HINTO：MOVR2#0FH；測速中斷服務程序DJNZR2,INTOCLRTR1CLRTR0MOV30H,TLOMOV31H,THOMOV32H,TL1MOV33H,TH1TOC\o"1-5"\h\zMOV50H,#00HMOV51H,#0A74LCALLCHENGOLCALLDIVMOV30H,60HMOV31H,THOMOV50H,#02HMOV51H,#00HMOV32H,#1EHMOV33H,#00HCALDIVMOV30H,60H

0058MOV31H,61H005BLCALLCHENGO005EMOV35H,60H0061MOVTH1,#00H0064MOVTHL,#00H0067MOVTHO,#00H006AMOVTLO,#00H006DCLRP1.5006FSETBEXO0071RET10072INT1:MOVDPTR,#37FFH;給定中斷服務程序0075MOV@DPTR,A0076MOVR0,LP00078LP0NOPMOV0079DJNZR0,LP0007BMOVXA,@DPTR007CMOV34H,A007ESETBEX10080RET10081CHENGO:MOVR0,30H;雙子節(jié)乘法子程序0083MOVR1,31H0085MOVR2,50H0087MOVR3,51H0089MOVR4,#00H008BMOVR5,#00H008DMOVR6,#00H008FMOVR7,#00H0091MOV2AH,#10H0094LCALLCHENG30097LOOPO:SJMPLOOPO0099CHENG3:009A009B009C009D009E009F00A000A100A200A300A400A500A600A700A800A900AB00AC00AD00AE00AF00B000B100B200B400B5MOVA,R4ADDA,R4MOVR4,AMOVA,R5ADDCA,R5MOVA,R6ADDCA,R6MOVA,R7ADDCA,R7MOVR7,AMOVA,R2ADDA,R2MOVR2,AMOVA,R3ADDCA,R3MOVR3,AJNCCHENGMOVA,R4ADDA,R0MOVR4,AMOVA,R5ADDCA,R1MOVR5,AMOVA,R6ADDCA,#00HMOVR6,AMOVR7,A00B6ADDCA,#00H00B8MOVR7,AOV00B9CHENG:DJNZ2AH,CHENG300BCMOV60H,R400BEMOV61H,R500C0MOV62H,R600C2MOV63H,R700C4RET00C5DIV:MOVR7,#00H00C7MOVR6,#00H00C9MOVR4,#00H00CBMOVR3,32H00CDMOVR2.32H00CFMOVR7,#20H00D1DVL1:LCALLRLN100D4CLRC00D5MOVA,R200D6SUBBA,R200D7MOVR4,A00D8MOVA,R500D9SUBBA,R300DAMOVR5,A00DBMOVA,R600DCSUBBA,#00H00DEMOVR6A00DFJCDVL200E1SETB30H00E3DVL3:DJNZR7,DVL100E5LCALLRLN;雙字節(jié)除法子程序00E8RET00E9DVL2:MOVA,R400EAADDA,R200EBMOVR4,A00ECMOVA,R500EDADDCA,R300EEMOVR5,A00EFMOVA,R600F0ADDCA,#00H00F2MOVR6,A00F3CLR30H00F5LJMPDVL300F8RLN:MOVR0,#04H00FAMOVC,30H00FCMOVR1,#60H00FERLN0:MOVA,@R100FFRLCA0100MOV@R1,A0101INCR10102DJNZR0,RLNO0104RET0105RLN1:MOVA,R40106RLCA0107MOVR4,A0108MOVA,R50109RLCA010AMOVR5,A010BMOVA,R6010CRLCA;010D010EMOVIRET6,AORG0200H0200START:MOVDPTR,#3100H；主程序，初始化81550203MOVA,#0C3H0205MOVDPTR,#3101H;A口，B口輸出0208MOV,#00H020AMOVX@DPTR,A020BMOVDPTR,#3104H020EMOVA,#00H0210MOVX@DPTR,#3104H；置定時間常數(shù)0211MOVA,#0C3H0214MOVA,#E8H0216MOVX@DPTR,A0217MOVDPTR,#3105H021AMOVA,#0C3H021CMOVX@DPTR,A021DMOVDPTR,#2FFFH;初始化控制主機的82530220MOVA,#36H0222MOVX@DPTR,A;置8253三個記數(shù)器方式30223MOVDPTR,#76H0025MOVX@DPTR,A0226MOVA,#0B6H0228MOVX@DPTR,A0229MOVMOVDPTR,#29FFH;指向記數(shù)器0

022CMOVA,#07H022EMOVX@DPTR,A;寫入分頻數(shù)7022FMOVA,#00H0231MOVX@DPTR,A0232MOVDPTR,#2DFFH;指向記數(shù)器20235MOVA,#OCH0237MOVX@DPTR,A;寫入分頻數(shù)120238MOVA,#00H023AMOVX@DPTR,A023BMOVDPTR,#3FFFH;初始化控制從動機的8253023EMOVA.#36H0240MOVXDPTR,A;置8253三個計數(shù)器方式30241MOVDPTR,#760243MOVX@DPTR,A0244MOVA,#B6H0246MOVX@DPTR,A0247MOVDPTR,#39FFH;指向記數(shù)器0024AMOVA,#07H024CMOVX@DPTR,#39FFH;寫入分頻數(shù)7024DMOVA,#00H024FMOVX@DPTR,A0250MOVDPTR,#3DFFH;指向記數(shù)器20253MOVA,#OCH0255MOVX@DPTR,A;寫入分頻數(shù)120256MOVA,#00H0258MOVX@DPTR,A0259MOVTMOD,#55H；置8031定時和中

025C025F026202650268026B026E02700272027402760278027A027C027E02800282028502870289028B028E0291029402960299029B029D斷方式MOVTH1,#00HMOVTL1,#00HMOVTH0,#00HMOVTL0,#00HMOVTCON,#55HMOVIE,#85HMOVC,P1.7;取轉向控制信息MOV00H,CMOVA,20HANLA,#01HMOV70H,AMOVP1.4,C‘LOOP20:MOVC,P1.0;啟動嗎？沒有等待jc:LOOP20CLRP1.3LOOP7:MOVA,#01H;送測主機速命令MOVDPTR,#1FFFHSETBP1.5MOVR0,#02HMOVR1,#2BHMOV34H,60HMOV35H,61HLCALLZSCL;調轉速處理子程序MOVA,#02HMOVDPTR,#1FFFH；送測從機轉速命令SETBP1.5MOVR0,#01HMOVR1,#3BH

029FMOV35H,#62H02A5LCALLZSCL；調轉速處理子程序02A8LOOP9:MOVC,P1.002AAJCLOOP11;停機？不停機取02ACMOVC,P1.702AEMOV10H,C;轉向信息02B0MOVA,22H02B2ANLA,#01H02B4XRLA,70H02B6JZLOOP2002B8CLRC02B9MOVA,41H;新的轉向信息02BBLOOP14:SUBBA,#01H02BDMOV43H,A；減小主從機f叩丁FC102BFANLA,#0FH02C1SUBBA,#0AH02C3JCLOOP13;新的轉向信息送475202C5MOVA,43H02C7SUBBA,#06H02C9LOOP15;MOVDPTR,A02CCMOVX@DPTR,A02CDMOVDPTR,#3101H02D0MOVX@DPTR,A02D1CJNEA,#01H,LOOP1402D4MOVC,10H02D6MOVP1.4,C02D8LJMPLOOP702D8LOOP13:MOVA,43H

02DDSJMPLOOP1502DFLOOP11:CLREX1；停機處理程序02E1CLREX002E3SETBP1.3;禁止中斷02E5MOVA,41H02E7CLRC02E8LP11:SUBBA,#01H;減小主從機fprTFC102EAMOV44H,A;返回開始端02ECANLA,44H02EEJCLP1002F0MOVA.44H02F2SUBBA,#06H02F4LP12:MOVDPTR,#3102H02F7MOVX@DPTR,A02F8MOVX@DPTR,A02FCCJNEA,#01H,LP1102FFLJMPSTART0302LP10:MOVA,40H0304SJMPLP120306BCD:MOVA,49H;二-十進制轉換子程序0308MOVB,#64H030BDIVAB;入口49H030CMOV42H,A030EMOVA,#49H;出口；百位42H十個位41H0310XCHA,B0312DIVAB

0313SWAPA0314ADDA,B0316MOV41H,A0318RET0319ZSCL:MOVA,35H;轉速處理子程序031BCJNEA,34H,LOOP2032ESJMPLOOP30320LOOP2:CLRC0321SUBBA,34H;取^可0323MOV39H,A0325JCLOOP4;Aw>0?0327SUBBA,37H0329JCLOOP4032BSJMPLOOP5032DLOOP4:MOV38H,A032FMOVA,#00H;取|Aw|0331CLRC0332SUBBA,38H0034SJMPLOOP60036LOOP5:MOVA,#35H0038SUBBA,37H003ALJMPLOOP7003DLOOP6:SUBBA,37H；Aw>Awm?033FJCLOOP30341MOVA,35H;不大于w=wm+Aw0343ADDA,37H0345LJMPLOOP7;大于w=wm+Aw0348LOOP3:MOVA,34H034AMOV49H,A

034CLCALLBCD;轉換成十進制034FMOVA,34H0351MOVDPL,R00353MOVDPH,#31H；送到相應控制口0356MOVX@DPTR,A0357CJNEA,#14H,LOOP8;高頻嗎？035ALOOP10:MOVDPH,R1035CMOVDPL,#0FFH'正'vct'vct額0361MOVX@DPTR,A0362MOVA,#06H0364MOVX@DPTR,A0365LJMPLOOP90368LOOP8:JNCLOOP10036AMOVDPH,#0FFH036FMOVA,#0EH0371MOVX@DPTR,A0372MOVA,#00H0374MOVX@DPTR,A0375RETINCLUDEINHASHTABSTART:200INT0:20INT1:72CHENGO:81DIV:C5

LP0:CHENG3:LOOP0:CHENG:DVL1:RLN1:DIV2:DIV3:RLN:RLN0:LOOP20:LOOP7:ZSCL:LOOP9:LOOP11:LOOP14:LOOP13:LOOP15:LP11:LP10:LP12:BCD:LOOP2:LOOP3:LOOP4:LOOP5:LOOP6:LOOP8:7899LP0:CHENG3:LOOP0:CHENG:DVL1:RLN1:DIV2:DIV3:RLN:RLN0:LOOP20:LOOP7:ZSCL:LOOP9:LOOP11:LOOP14:LOOP13:LOOP15:LP11:LP10:LP12:BCD:LOOP2:LOOP3:LOOP4:LOOP5:LOOP6:LOOP8:DALLAS時鐘芯片DS1302是美國DALLAS公司推出的低功耗時鐘芯片，它的結構和性能介紹如下：它可以對年、月、日、周日、時、分、秒進行計時，且在2100年以前具有閏年補償功能；有備用電源的31字節(jié)臨時存放數(shù)據(jù)的RAM寄存器；小型化I/O封裝；可操作電壓2.0?5V；在2.0V電壓下工作電流小于300nA；在時鐘或者RAM數(shù)據(jù)讀寫情況下可進行單字節(jié)或多字節(jié)（爆發(fā)模式）轉換；8針DIP或者可選擇的8針SOICS焊接表面；簡單的三線與CPU連接；TTL兼容的電源電壓Vcc=5V；工廠工作溫度范圍-40°C到80°C；與DS1202兼容；在DS1202的基礎上增加了一些性能；可供選擇的Vcc1性能；具有外接電源和內置式電源引腳；備用電壓引腳可由電池提供和高級電源輸入；內有7個與日期、年、月等相干的RAM存儲器。引腳分配引腳描述X1,X2——32.768KHz晶振輸入引腳GND——接地線RST——復位鍵I/O——數(shù)據(jù)輸入/輸出口SCLK——時鐘系列Vcc1.Vcc2——電源輸入引腳描述:DS1302涓細充電時鐘芯片內含有一個31個字節(jié)靜態(tài)RAM。他和一個內部微處理器通過一個簡單的借口進行通信。日歷寄存器將提供秒、分鐘、小時、日、日期、月和年的信息。月末會在31天的范圍內進行自動調整包括閏年的修正。時鐘有兩種運行模式：24小時和12小時制標以上午或下午以示區(qū)別。DS1302采用三線接口進行同步通信分別是:1）RST；2）I/O（日期線）；3）SCLK（時鐘系列）。數(shù)據(jù)可以被輸入/輸出時鐘寄存器1字節(jié)一次或突變31字節(jié)一次，DS1302可以在低電壓下工作并且保持日期和時間信息不超過1微瓦DS1302是DS1202的升級產品，在DS1302的時鐘保持功基礎上增加主電源/后備雙電源引腳，可編程的涓細充電端Vcc1和7個外加字節(jié)的片閃寄存器。使用操作：Vcc1——Vcc1示單一操作電源，可以在主電源和后備電源進行涓細充電，外供能量源接在這個引腳上，UL標準保證接入電源時不會接反。真實時間和RAM。當數(shù)據(jù)開始傳送時，復位鍵為高電平，把8字節(jié)壓入RAM?？晒┺D移數(shù)據(jù)的寄存器提供雙方的地址和控制信息。數(shù)據(jù)被依次地在SCLK的上升沿存入。在40字節(jié)的前8字節(jié)將會被最先讀出和寫入。在時鐘周期的循環(huán)范圍內，不是一個字節(jié)傳送就是一個突發(fā)方式產生，時鐘周期裝在輸入移位寄存器中，在一次附加的時鐘周期內，一次讀操作輸一次數(shù)據(jù)或者寫入一次數(shù)據(jù)。時鐘脈沖的數(shù)量相當于8加的字節(jié)模式或者是8脈沖直到248的突發(fā)方式?？刂谱止?jié)控制字節(jié)每個數(shù)據(jù)開始為一個控制字節(jié)，最高位7必須為邏輯1，如果它為0則不能把數(shù)據(jù)寫入到DS1302中；位6是日歷時鐘數(shù)據(jù)，如果它為0，表示存取日歷時鐘數(shù)據(jù)，為1表示存取RAM數(shù)據(jù)；位5到位1，指示操作單位地址；最低有效位（位0）如為0表示要進行寫操作，為1表示進行讀操作，控制字節(jié)總是從低位開始輸出。復位和時鐘控制通過把RST輸入驅動置高電平來啟動所有數(shù)據(jù)的傳送。RST輸入有有2種功能：首先，RST接通控制邏輯，允許地址/命令序列送入移位控制器；其次，RST提供了終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。當RST為高電平時，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對DS1302進行操作。如果在傳送過程中置RST為低電平，則會終止此次數(shù)據(jù)傳送，并且I/O引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。上電運行時，在VCC大于2.5V之前，RST必須保持低電平。只有SCLK為低電平時，才能將RST置為高電平。數(shù)據(jù)輸入輸出：在控制指令輸入后的下一個SCLK時鐘的上升沿時數(shù)據(jù)被寫入DS1302，數(shù)據(jù)輸入從低位即位0開始。同樣，在緊跟8位的控制指令字后的下一個SCLK脈沖的下降沿讀出DS1302的數(shù)據(jù)，讀出數(shù)據(jù)時從低位0位到高位7。突發(fā)方式突發(fā)方式特別是在時鐘體力或者標注為31號的RAM（地址/控制字節(jié)=邏輯1），位6為時鐘日歷，位0為用于或寫在9-31的時鐘日歷寄存器中，開始于位0。和DS1202相比，當以突發(fā)方式寫入時鐘寄存器，前8個被依次寫入以備數(shù)據(jù)的傳送，不管全部31個RAM寄存器寫入或沒有，都將被寫入。時鐘日歷被包含于7個讀/寫寄存器中，日期在時鐘日歷寄存器中為二進制（BCD）碼表示的十進制。時鐘停止符時鐘停止符是一2秒寄存器為定義的，當它為邏輯電平1時，時鐘晶振將會停止，DS1302將會以一種小于100nA的電流的省電模式啟動；當它被寫入0時，開始電源沒有被定義。AM-PM/12-24小時寄存器的位7被定義為12或24模式選擇位。當為高電平時，12時制的模式被選中；當其位低電平時，24模式的時制被選中。位5時AM/PM位為高邏輯電平是PM，在24小時制中，位5是第二10小時位（20-23）。寫保護位，控制寄存器中的位7是寫保護位。前7位（位0-6）兵器強制為0且總是讀一個0。當它被讀取時，在時鐘寄存器或RAM其他的寫操作之前，位7必須為0。當他為高電平時，寫保護位阻止對其他寄存器的任何一個寫操作。開始啟動的電壓沒有明確的規(guī)定。因此當試圖寫入裝置時，WP位要清0。涓細充電器它將控制DS1302的涓細特性，其特性簡列如下：涓細充電器的（4-7位）控制涓細充電的選擇。為了阻止偶然的可能，只有一種類型1010可能，其他均不可控制。當涓細充電器不可能時DS1302上電。二極管選擇位（2-3）（DS）選擇一個或二個二極管連接在Vcc1和Vcc2之間。如果DS是01，一個二極管被連接；如果DS是10，則有2個二極管被選中；當DS是00或11時，涓細充電器不可能和TCS獨立。RS位（0-1）選擇Vc1和Vcc2之間電阻，具體選擇方式如下：00沒有選中01R12K10R24K11R38K如果RS是00，則涓細充電器受TCS控制。二極管和電阻選擇受使用者最大所需要的電池或超級充電器的電流。最大充電流可以按以下的例子計算：假設一個5V的供電系統(tǒng)加在Vcc2的上，另一端接在Vcc1上。再假設涓細充電器在一個二極管和一個電阻R1接在Vcc1和Vcc2之間可行。最大電流Imax將按以下計算：Imax=（5-二極管的電壓落差）/R1?（5-0.7）/2K?2.2mA明顯地，作為高級概貌充電器電壓查在Vcc1和Vcc2之差，因此充電器的電流將會降低。時鐘/日歷模式時鐘/日歷控制字節(jié)指的是突發(fā)模式操作。在這種模式中，前8位時鐘/日歷寄存器將可被連續(xù)的讀寫。開始于地址0的位0。當寫保護位是高電平時，一個寫時鐘/日歷的突發(fā)模式被指定，沒有數(shù)據(jù)被傳送到其他的8個時鐘/日歷寄存器（包括控制寄存器）。涓細將在突發(fā)模式中不可用。RAM31X8字節(jié)的靜態(tài)RAM在RAM的地址空間中連續(xù)存放。RAM的突發(fā)模式RAM的控制字節(jié)指定為突發(fā)模式操作。在這種模式中，31X8的RAM存儲器將可以被連續(xù)的讀和寫，開始于地址0的0字節(jié)。晶振選擇32768Hz的晶振可以直接介入DS1302的X1，X2引腳，選用的晶振源應有一個指定的電容6pF，為了更多的晶振源選擇和晶振源布局考慮。電源控制VCC1的電源提供將可由單一的電源或電池組控制的系統(tǒng)如低壓后備電源。VCC2將提供原始的雙重的供電系統(tǒng)在VCC1連接在后備電源的情況下，來維持時間和日期，當系統(tǒng)失去外界電源的時候。DS1302將由VCC1、VCC2中電壓較大者供電。當VCC2大于VCC10.2V時，DS1302由VCC2供電；當VCC2小于VCC1時，DS1302由VCC1供電。絕對的規(guī)定值加在每個引腳相對于地線的電壓：-0.5V到+7.0V可操作的溫度：0°C到70°C儲存的溫度：-55C到+125C焊接的溫度：260C持續(xù)10秒在這種或其他的條件下，非常強調的功能操作要求。超出那種條件的操作沒有詳細的指出。在長時間的工作下，強調出它的絕對規(guī)定值是不可靠的。DALLAS半導體DS1302生產建立在長時間的可靠生產經驗和高要求的標準上。所有的DALLAS半導體裝置用同樣的生產材料和加工制造方法。然而，不同版本標準暴露于自然環(huán)境應力不同，如：刻痕，在工業(yè)應用要求一些產品通過這一系列的環(huán)境應力的標準鑒定上，有些由于他們的產品擴大使用溫度范圍或高可靠度的規(guī)定而被表示為IND或^了解關于這些產品指定的可靠度，請聯(lián)系DALLAS公司：（972）371-4448。聲明支流電的操作環(huán)境（0°C到70°C）直流電子特性（0C到70C：VCC=2.0V到5.5V）最大TYP單位參量標志記錄：漏出輸入：ILI+500A6I/O漏出：ILO+500A6VCC=2.0V1.6邏輯1輸出VOHVCC=5V2.4VVCC=2.0V0.4邏輯0輸出VOLVCC=5V0.4VVCC1=2.0V0.4可提供的電流ICC1AVCC1=5V1.2mAVCC1=2.0V0.3時間保持電流ICC1TVCC1=5V1AVCC1=2.0V100支持電流ICC1SVCC1=5V100nAVCC2=2.0V0.425可提供的電流ICC2AVCC2=5V1.28mAVCC2=2.0V25.3時間保持電流ICC2TVCC2=5V81AVCC2=2.0V25支持電流ICC2SVCC2=5V80A涓細充電寄存器涓細充電二極管的電壓差VTD0.7V除非其他特別聲明。容量（TA=25C）最大TYP分鐘單位參量標記記錄接入電容CI10pFI/O電容CI/O15pF晶振電容CX6pF交流電子特性（0C到70C：VCC=2.0V到5.5V）最大TYP分鐘單位參量標記記錄VCC=2.0V200CLK數(shù)據(jù)建立DCVCC=5V50ns7除非其他特別聲明。記錄：所有電壓參考地面電壓。邏輯電壓被指定在一種電源上1mA在VCC=5V和0.4mA在VCC=2.0V,VOH=VCC有電容負載下。邏輯電平0被指定在電流的下沉邊緣4mA在VCC=5V和1.5mA在VCC=2.0V,VOL=GND有電容負載下。ICC1T和ICC2T被指定I/O開，RST設置成邏輯“0”，時鐘終止標記=0。ICC1A和ICC2A被指定為I/O針開的情況，RST為高電平，SCLK=2MHz在VCC=5V；SCLK=500kHz，VCC=2.0V和時鐘終止=0下。RST，SCLK和I/O都有40k歐姆接地下拉電阻。在VIH=2.0V或VIL=0.8V和10ms最大上升和下降沿測量。在VOH=2.4V或VOL=0.4V測量。負載電容=50pF.ICC1S和ICC2S被指定為RST，I/O，SCLK開。時鐘終止標記被設置為邏輯1。VCC=VCC2,當VCC2>VCC1+0.2V；VCC=VCC1，當VCC1>VCC2。VCC2=0V。VCC1=0V。典型值在25°C。結束語經過為時一個學期的努力，加上李老師的精心指導，終于完成了此次畢業(yè)設計。這次設計是用數(shù)字控制系統(tǒng)來完成對PWM交流電機變頻調速的控制。設計中給出了PWM變頻調速系統(tǒng)的一些知識，以及8031最小系統(tǒng)以及HEF4752芯片構造的數(shù)字控制系統(tǒng)，同時還包括驅動主電路，軟件的設計等。在畢業(yè)設計的過程中，自己付出了很大的精力，但是在這個過程中同時也收獲了很多。畢業(yè)設計鍛煉了我動手分析解決問題的能力。在最初制定方案的時候，我換了很多種構思方案，自己鉆研了一些問題，時常去圖書館查閱資料。這樣，不但熟悉了以前學到的一些知識，比如單片機技術，以及機電傳動技術，還了解到了以前沒有接觸過的一些東西。比如HEF4752芯片的結構以及它的功能。由于自己沒有實際的工作經驗，相信自己的設計還有很多不完善的地方。希望大家能幫忙指正。參考文獻張少君，杜金城.交流調速原理及應用[M].北京：中國電力出版社，2003.李永東.交流電機數(shù)字控制系統(tǒng)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2002.張海根.機電傳動控制[M].北京：高等教育出版社，2001.胡乾斌.單片微型計算機原理與應用[M].武漢：華中科技大學出版社，2006.劉樂善.微型計算機接口技術及應用[M].武漢：華中科技大學出版社，2000.陳國呈.PWM變頻調速技術[M].北京：機械工業(yè)出版社，1998.張燕賓.SPWM變頻調速應用技術[M].北京：機械工業(yè)出版社，2002.錢平.交直流調速控制系統(tǒng)[M].北京：高等教育出版社，2005.唐建華，張代潤.三相SPWM發(fā)生器HEF4752在變頻調速系統(tǒng)中的應用[J].電源技術應用，2005,5(3).周紅波.一種單片機控制的變頻調速系統(tǒng)設計[J].測控自動化,2002,18(6).沈毅,韓瑤香.單片機控制變頻調速系統(tǒng)[J].鄭州紡織工學院學報，1999.1(5).葛玻，韓英.一種通用型數(shù)字化PWM變頻調速控制器的研制[J].機電國際市場,2002,10(6).[13李智，曾潔.MCS8098單片機控制的交流電機調速控制系統(tǒng)[J].電子科技大學學報,1995,7(4).[14文定都.單片機在PWM變頻調速中的開發(fā)與應用[J].機電產品開發(fā)與創(chuàng)新,2004,11(8).[15]胡社教，魯昌華.用8031單片機與HEF4752構成的變頻調速系統(tǒng)[J].安徽工學學報，1995,8(10).附錄：英文原文DALLASSEMICONDUCTORDS1302TrickleChargeTimekeepingChipFEATURESRealtimeclockcountsseconds,minutes,hours,dateofthemonth,month,dayoftheweek,andyearwithleapyearcompensationvalidupto2100.31x8RAMforscratchpaddatastorageSerialI/Oforminimumpincount2.0-5.5voltfulloperationUseslessthan300nAat2.0voltsSingle-byteormultiple-byte(burstmode)datatransferforreadorwriteofclockorRAMdata.8-pinDIPoroptional8-pinSOICSforsurfacemountSimple3-wireinterfaceTTL-compatible(VCC=5V)Optionalindustrialtemperaturerange-40°Cto+85°CDS1202compatibleAddedfeaturesoverDS1202OptionaltricklechargecapabilitytoVcc1DualpowersupplypinsforprimaryandbackuppowersuppliesBackuppowersupplypincanbeusedforbatteryorsupercapinputAdditionalscratchpadmemory(7bytes)PINASSIGNMENTPINDESCRIPTIONX1,X2-32.768kHzCrys