数字化直流电机双闭环调速系统.ppt

数字化直流电机双闭环调速系统,主讲教师 徐少川,主要内容,第一章 双闭环直流调速系统设计第二章 调速系统的硬件组成 第三章 控制系统的软件设计,第一章 双闭环直流调速系统设计,转数、电流双闭环直流调速系统的组成及工作原理 转速、电流双闭环直流调速系统的组成图1 双闭环调速系统原理图,第一章 双闭环直流调速系统设计,第一章 双闭环直流调速系统设计,为了更清楚地了解转速、电流双闭环直流调速系统的特性，必须对双闭环调速系统的稳态结构图进行分析。图2 双闭环调速系统稳态结构图,第一章 双闭环直流调速系统设计,第一章 双闭环直流调速系统设计,第一章 双闭环直流调速系统设计,第一章 双闭环直流调速系统设计,图4 双闭环调速系统的启动特性,第一章 双闭环直流调速系统设计,第二章 调速系统的硬件组成,第一节 计算机控制单元 第二节 检测单元和接口电路第三节 主电路单元和触发电路第四节 移相角 的定时,第二章 调速系统的硬件组成,根据双闭环调速系统原理框图，可将系统分解为四个部分，如下图所示：一、计算机控制单元；二、检测单元和接口电路；三、主电路单元和触发电路。图5 双闭环调速系统原理分解框图,第二章 调速系统的硬件组成,其中计算机单元包含如下主要芯片：8088、8259、8253、8255、8279、6264和2764；检测单元和接口电路包括ADC0809、电流采样电路、测速单元电路和同步电源信号检测电路；主电路由晶闸管组成三相全控桥整流电路，SCR门级驱动控制电路；电机及负载单元由直流电机、平波电抗器和负载组成。下面就每一单元具体功能实现介绍。,第一节 计算机控制单元,计算机的核心控制芯片是8088，中断接口芯片8259（分配地址08H，09H），键盘显示器接口8279（分配地址28H，29H），并行接口8255（分配地址20H23H），计数器8253（分配地址10H13H），控制器的PID算法实现子程序、各个芯片的初始化程序以及主程序写入存储器芯片ROM2764（分配地址00000H01FFFH），另外还有RAM6264（分配地址0E000H，0FFFFH）。主要控制芯片的功能参照计算机控制课程设计指导书。计算机单元硬件原理图如图6所示，8088主要执行程序、计算功能，8259用于处理中断事件；8255用于读入电源状态和输出控制信号（晶闸管的门极控制信号）；8253的计数器0和1用于记录电机的转速，计数器2用于晶闸管的触发移相功能；AD0809用于对电机电枢电流的采样数模转化；2764用于存储初始化程序、主程序和数据存储器；6264用于做随机数据存储器；8284用于提供内部标准时钟，其它设备的时钟都是基于该标准时钟。,第一节 计算机控制单元,图6计算机控制单元硬件原理图,第一节 计算机控制单元,系统主时钟在8088CPU组织的计算机系统中，专门设计了一个时钟发生器8284。它除了产生振荡，提供主时钟外，还向CPU提供准备就绪信号和系统复位信号。在本设计中接低电平，由和外接晶振以形成8088的时钟脉冲。晶振的频率为14.31818MHz，8284将晶振频率三分频，在CLK引脚上输出4.77MHz的8088系统时钟CLK88。CLK88的占空比为1/2，即高电平占1/3，低电平占2/3，时钟周期是210ns。CLK88经两分频产生PCLK（占空比为1/2），供8279使用。PCLK再两分频1.19MHz，供8253使用。,第一节 计算机控制单元,并行接口8255作用,第一节 计算机控制单元,可编程定时/计数器8253,第一节 计算机控制单元,8259中断控制器,第二节 检测单元和接口电路,检测单元和接口电路主要包括三个部分，（1）电源检测电路；（2）电流检测电路；（3）转速检测电路，如图7所示。图7 检测单元原理图,第二节 检测单元和接口电路,第二节 检测单元和接口电路,图8 同步电路原理图,第二节 检测单元和接口电路,第二节 检测单元和接口电路,图9 采样电路,第二节 检测单元和接口电路,第二节 检测单元和接口电路,图10 M/T测速法原理示意图,第二节 检测单元和接口电路,第二节 检测单元和接口电路,第二节 检测单元和接口电路,第二节 检测单元和接口电路,(a)4倍频电路图(b)4倍频电路波形图 图11 4倍频电路及其波形图,第三节 主电路单元和触发电路,主电路单元包括电源一次、二次测和三相全控桥直流整流电路，如图12所示。图12 主电路原理图,第三节 主电路单元和触发电路,第三节 主电路单元和触发电路,图13 脉冲功放电路图,第四节 移相角的定时,第四节 移相角的定时,第四节 移相角的定时,第四节 移相角的定时,第三章 控制系统的软件设计,参看指导书,