直流電機(jī)的特點(diǎn)及其發(fā)展概況（二）

式中的15，25表示KP在常規(guī)條件下“中”、“大”的整定值。
同理可推得KI，KD參數(shù)的精確值。由此在線求得的參數(shù)KP、KI、KD的值，即可直接輸出作為常規(guī)PID的整定值，從而實(shí)現(xiàn)模糊自整定PID參數(shù)的功能。 
      5 硬件設(shè)計(jì)
      生產(chǎn)實(shí)際中要求生產(chǎn)機(jī)械在不同情況下以不同速度工作，這就需要對(duì)電機(jī)的速度進(jìn)行快速精確的調(diào)節(jié)。目前，PWM控制方式作為可調(diào)電源取代笨重的電動(dòng)機(jī)一發(fā)電機(jī)組以及飽和電抗器的控制方式具有許多優(yōu)點(diǎn)。其原理是通過改變脈沖寬度來調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)電樞電壓實(shí)現(xiàn)平滑調(diào)速。由單片機(jī)控制的直流調(diào)速系統(tǒng)一般由電動(dòng)機(jī)、觸發(fā)器、調(diào)節(jié)器、轉(zhuǎn)速/電流檢測(cè)與反饋環(huán)節(jié)組成，對(duì)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)字觸發(fā)、數(shù)字測(cè)速、數(shù)字調(diào)節(jié)，即所謂全數(shù)字控制。
本系統(tǒng)可控制額定電壓為12-55V，額定功率為1.8-300W的有刷直流電機(jī)。針對(duì)本系統(tǒng)所用的是直流電機(jī)，可使得調(diào)速范圍為8-300轉(zhuǎn)/分鐘，速度精度在1%以內(nèi)，位置精度在0. 1%以內(nèi)。本設(shè)計(jì)所針對(duì)實(shí)際對(duì)象為額定電壓為24V，額定功率3.6W，額定轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分鐘。
      5.1控制系統(tǒng)硬件組成
      如圖5.1所示為整個(gè)調(diào)速系統(tǒng)的硬件組成，其中包括:電機(jī)控制模塊、隔離保護(hù)電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、過流保護(hù)電路、串口通信電路。在以下幾節(jié)中將分別介紹各個(gè)模塊的功能以及電路構(gòu)成。

      5.2主控單元模塊
      以AT89S52實(shí)現(xiàn)模糊控制以及與LM629的數(shù)據(jù)傳送。單片機(jī)通過LM629獲得電機(jī)轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)，并通過中值濾波得到實(shí)際轉(zhuǎn)速V，之后經(jīng)模糊運(yùn)算得到的KP、KI、KD參數(shù)，再發(fā)送至LM629。
5.2.1運(yùn)動(dòng)處理芯片LM629性能特點(diǎn)及簡(jiǎn)介
      一、LM629特點(diǎn)
      LM629集成芯片是美國國家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的產(chǎn)品。它是可編程全數(shù)字式控制的專用運(yùn)動(dòng)控制處理器。NMOS結(jié)構(gòu)，采用28引腳雙列直插式封裝，使用6MHz或8MHz時(shí)鐘頻率和5V電源工作。具體特點(diǎn)如下: 

     （l）內(nèi)部有32位的位置、速度和加速度寄存器;

     （2）16位可編程數(shù)字控制器; 

     （3）可編程分項(xiàng)采樣時(shí)間間隔; 

     （4）8位分辨率的PWM輸出; 

     （5）內(nèi)部梯形速度圖發(fā)生器; 

     （6）可以進(jìn)行位置和速度控制;
     （7）速度、位置和數(shù)字PID控制器參數(shù)可以在控制過程中改變; 

     （8）實(shí)時(shí)可編程中斷;
     （9）可對(duì)增量式光電碼盤的輸出進(jìn)行4倍頻處理和信號(hào)處理。 

      二、管腳及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

    （l）管腳介紹
LM629N的芯片管腳如圖5.2所示。
管腳1-3與增量碼盤的輸出信號(hào)相連(IN，A，B);

管腳4-11數(shù)據(jù)端口D0-D7;
管腳12-15分別是CS、RD、GND、WR;
管腳16是PS，PS=1時(shí)讀寫數(shù)據(jù)，PS=0時(shí)讀狀態(tài)和指令; 管腳17是Hl，H1=1時(shí)申請(qǐng)中斷;
管腳18，19分別是轉(zhuǎn)向(PWMS)和輸出(PWMM);
管腳26-28分別是CKL、RTS、VDD;其他管腳在本系統(tǒng)中不用。

管腳4-11數(shù)據(jù)端口D0-D7;
管腳12-15分別是CS、RD、GND、WR;
管腳16是PS，PS=1時(shí)讀寫數(shù)據(jù)，PS=0時(shí)讀狀態(tài)和指令; 管腳17是Hl，H1=1時(shí)申請(qǐng)中斷;
管腳18，19分別是轉(zhuǎn)向(PWMS)和輸出(PWMM);
管腳26-28分別是CKL、RTS、VDD;其他管腳在本系統(tǒng)中不用。