فوز الكتف حقيبة ظهر

مدى صعوبة؟

كزة محاولة!

_

الاعتراف الصحافة لفترة طويلة

1 مقدمة

مع تطور المنتجات المنزلية العاكس التكنولوجيا، وأصبح على مرحلة واحدة محرك العاكس طريقة قابلة للحياة، فيه نظام ضبط السرعة، نبض تعديل العرض (PWM) تقنية لا تزال هي الوسيلة الرئيسية لتحسين سرعة الأداء. على الرغم من أن طريقة تنفيذ العديد من التقنيات PWM، ومع ذلك، من أجل خفض تكلفة تصنيع المنتج، وذلك باستخدام برنامج حاسوبي لمراقبة الكمبيوتر المطلوبة لتحقيق السيطرة منخفضة التكلفة PWM، وتعديل نظام وخصائص مرنة، وأكثر ملاءمة للأجهزة المنزلية. في هذه الورقة، ومتطلبات سرعة محرك غسالة، وسيلة لPWM المباشر (DPWM) وتحسب على أساس البرامج وتنفيذها على AVR MCU AT 90C8535، الطريقة التي يمكن تنفيذها بسهولة ثابت محرك V / و سرعة نسبة التي PWM خوارزمية بسيطة، سهلة التنفيذ، هي طريقة أكثر عملية.

الخوارزمية 2 التكنولوجيا PWM المباشرة

المبدأ الأساسي لتكنولوجيا PWM التقليدية يستخدم الموجة الحاملة عالية التردد ومقارنة بالكنترول، لتوليد موجة PWM التضمين. لتلبية احتياجات العاكس للحد من محتوى متناسق من الناتج الجهد، وإشارة الناقل للمتماثل موجة الثلاثي لتحقيق متماثل ثنائية overmodulation PWM الانتاج الموجي، لا يحتوي على الجهد الناتج التوافقيات حتى.

خوارزمية لPWM الموجي برنامج جيل هناك طرق عديدة، مثل: أخذ العينات الطريقة SPWM، طريقة المتوسط PWM، وهي طريقة PWM المباشر وما شابه ذلك، والتي تكون فيها طريقة SPWM في ثلاثة أشكال مختلفة: متماثل منتظم أخذ العينات SPWM، غير المتماثلة منتظم أخذ العينات SPWM، فإن متوسط التماثل أخذ العينات العادية SPWM في والتماثل متوسط العادية خوارزمية أخذ العينات SPWM بسيطة، تطبيق على نطاق أوسع. العيب الرئيسي هو أن استخدام الجهد SPWM امدادات الطاقة ليست كافية عالية، والجهد الناتج ليست عالية. وتعتمد الفكرة الأساسية للطريقة على PWM يعني مثل السيطرة على المنطقة من مبادئ PWM، واختيار موقف نبض الأمثل من خط الوسط، مثل أن كمية صغيرة من المكونات التوافقية المتمثلة في الموجي PWM، طريقة المتوسط PWM لديها مزايا الحواسيب الصغيرة تحقيق بسيط، وفيما يخصه قمع التوافقي نتائج جيدة جدا. طريقة PWM المباشر وطريقة PWM يعني مماثلة، ولكن أيضا أن موجة منطقة PWM في المنطقة الفاصلة نفس الوقت وموجة التضمين تساوي، ميزته الرئيسية هي أنه عندما يتم إصلاح نسبة تعديل، وقانون الرقابة يتناسب مع عمق التشكيل ويتناسب عكسيا مع وتيرة الانتاج وخاصة لاستخدامها في التحكم في المحركات، وبالتالي تحديد مباشرة وصف طريقة PWM هنا.

وينقسم PWM مباشرة التشكيل طريقة المبدأ هو مبين في الشكل (1)، على افتراض أن عدد النبضات خلال فترة موجة PWM (أي الناقل إلى نسبة الضوضاء) من 2N، مع الإشارة إلى T دورة كاملة من موجة جيبية إلى 2N Umsin t أجزاء مأخوذة، كل قسم طول (أي فترة الناقل) تس = T / 2N، وأنا والعشرين موجة جيبية المنطقة الفاصلة:

مجموعة PWM الناتج موجة السعة هي E، استخدام التشكيل أحادي القطب، الموجي PWM في ط عشر منطقة يحدها الفاصل:

إذا تعديل ثنائي القطب، الموجي PWM في قسم منطقة ط ال محاطة:

حيث، TPI هو عرض النبضة، مع الأخذ بعين الاعتبار تس = TPI + 2Tgi، لذلك لانكا = SPI، بواسطة الصيغة (1) و (2) التشطيب يمكن الحصول عليها:

حيث M = أم / E هو عمق تعديل بواسطة الصيغة (4) أو (5) حسبت نبض PWM نقاط تخفيف الصيغة:

ويبين الشكل 1، والمنطقة، ومثل ولدت في طريقة PWM الموجي PWM T / 2 هو نقطة متناظرة، وبالتالي يمكن استنتاج:

في الصيغة أعلاه، فإن صيغة (8) هو PWM تعديل أحادي القطب، الصيغة (9) هو تعديل ثنائي القطب. في عملية حسابية، على الرغم من i التعبير يحتوي على وظيفة المثلثية، ولكنه يرتبط فقط إلى N، N، مرة واحدة تحدد، يمكن أن يكون i قبل المحوسب في الذاكرة، أي، من خلال الحصول على الوقت اللازم طاولة البحث يمكن. كما يمكن أن يرى من التعبير عن ك، ك يتناسب مع عمق التشكيل يتناسب عكسيا مع التردد الأساسي. هذا نظام التحكم تردد المحرك، لذلك عموما U / نسبة F هو ثابت لتحقيق السيطرة عزم ثابت، أي ك هو حاجة ثابت لجعل.

3 MCU PWM تصميم التكنولوجيا

MCU باستخدام PWM، من أجل ضمان مراقبة الأداء يمكن أن تلبي متطلبات دائرة العاكس، ويجب أن نتعامل مع تصميم المشاكل التقنية التالية.

نسبة 3.1 الناقل

عند استخدام الحواسيب الصغيرة يولد موجة PWM، يجب أن تكون ثابتة الناقل مقدما من N (أو 2N). إذا كان نطاق التردد الناتج كبير، ثم تعديل نظام مع نسبة الناقل متزامن على كامل النطاق الترددي، فإنه من الصعب أن تأخذ بعين الاعتبار أداء مخرجات عالية ومنخفضة التردد. أكبر من الناقل يميل إلى يسبب ارتفاع وتيرة تيرة التحول PWM مرتفع جدا، مما أدى إلى زيادة التحول فقدان جهاز التبديل، بينما نسبة موجة أصغر منخفضة التردد PWM الناقل سيؤدي إلى ضئيل للغاية، يتم زيادة التيار تموج، مكونات التوافقية زيادة وأوجه القصور الأخرى. وبالتالي استخدام طريقة دون تعديل متزامن أكثر معقولية، أي، لتحديد تردد الناقل يختلف الفرقة مختلفة من محول التردد على نطاق الترددات بأكمله، لديها أكثر معقولية تيرة التحول PWM، من أجل الحصول على تحكم أفضل الأداء. ومع ذلك، يجب توخي الحذر عند اختيار وجهات نسبة الناقل التحول:

لا يحدث (1) التيار الكهربائي المفاجئ عند التبديل.

(2) في كل نقطة يتم تحديد المنطقة التباطؤ عتبة التحول، تردد الناقل من أجل تجنب التغيير التذبذبات المتكررة يحدث عندما يقع وتيرة التحول الناتج بالقرب من نقطة حرجة.

3.2 PWM موجة الحد تردد التبديل

منذ يتم احتساب موجة PWM في الوقت الحقيقي من خلال وحدة المعالجة المركزية متحكم، وبالتالي اختيار البيانات PWM سرعة تجهيز خوارزمية من المبلغ وحدة المعالجة المركزية وحجم العوامل PWM الحد تردد التبديل الناتج الرئيسي النفوذ. يجب ضمان أقصى قدر من التردد التحول من الناتج موجة PWM من متحكم المصممة لتلبية متطلبات العاكس، وبطبيعة الحال، يتطلب أدنى تردد التشغيل من العاكس هو راض بسهولة.

3.3 PWM موجة تعديل عمق والإخراج تعليمات تردد

في نظام التحكم تردد، لأن وتيرة الانتاج من العاكس هو قابل للتعديل، يمكن أن تختلف مما يتطلب عمق التشكيل وتيرة الانتاج من الخوارزمية PWM وفقا للاحتياجات الفعلية لتلبية متطلبات ثابت محرك V / نسبة F أو التحكم في الطاقة ثابتة. بشكل عام، الأمر تيرة الانتاج العاكس عن طريق تحويل A / D هو مساهمة في متحكم، يمكن حساب تعديل عمق M القيام به مع البرنامج قد تتخذ نهجا مماثلا القراءة وحدة المعالجة المركزية.

التعشيق 3.4 ذراع والوقت الميت

من أجل ضمان الذراع الجسر نفسه من العاكس مدارة القصير على اثنين من التوصيل المتزامن الناجم بين إشارتين محرك يجب ترك بعض الوقت الميت، وذلك لمنع حدوث مزيد من أنبوب ليس تماما قبالة بدأت إجراء خطأ الدائرة القصيرة. ويمكن اعتبار هذا الشرط في برنامج حساب موجة متحكم PWM. ومع ذلك، القيام بذلك يميل إلى زيادة عبء العمل معالجة البيانات متحكم، ولكن فقط من قبل البرنامج والمتشابكة العلوي والسفلي الأسلحة deadband تأخير التبديل ليست مضمونة، وبالتالي، لضمان سلامة الدائرة، والأجهزة تصميم الدوائر من المستحسن الاعتبار الكامل وتنفيذ هذا المطلب.

3.5 حالة وخطأ الأولي كتلة

أي نوع من وحدة المعالجة المركزية، وهناك تتم إعادة تعيين دائما قبل العمل، وحدة المعالجة المركزية لكل مخرج / O ميناء I جميع "1" أو عن "0"، يتم تشغيل تصميم ينبغي أن تتجنب جميع مفاتيح عليها عند هذا هو الدافع في الدولة إعادة تعيين تمرير خطر، لذلك يجب أن تتم إعادة تعيين قيمة مستوى الأولية عندما يتم ترتيب وحدة المعالجة المركزية للتبديل القيادة إشارة حالة غير نشطة. وعلاوة على ذلك، عند حدوث فشل، فمن الممكن لإيقاف إشارة بالسيارة عن طريق إشارة خرج من كتلة خطأ.

4 PWM موجة SCM

في هذا التحليل والتحكم في المحركات غسالة، يتم ضبط وتيرة الانتاج من العاكس من قبل الجهد، وA / D التحويل المدخلات إلى متحكم، ومتحكم بحساب الجهد العاكس وفقا لحجم تردد ناتج معين، وتعديل تردد لاستيعاب ثابت سرعة V / متطلبات f نسبة السيطرة. AT90S8535 رقاقة التحكم متحكم.

AT90S8535 RISC حزمة العمارة 40 دبوس هي أدنى مستوى في السلطة CMOS 8 بت متحكم، بعد أن 8K بايت من فلاش، 512 بايت من EE PROM، 512 بايت RAM، 32 متعدد الوظائف I / O الموانئ وثلاثة توقيت داخلي / العداد، 8 قنوات 10 بت A / D المحول، اثنين من مصادر المقاطعة الخارجية، الاتصالات التسلسلية للبرمجة، وجهاز توقيت الوكالة الدولية للطاقة برمجة والموارد الأخرى، وكثير من متطلبات التكامل عالية، وتطبيقات منخفضة التكلفة، pinout هو مبين في الشكل.

قدمت الناتج العاكس معروفة التغييرات منحنى الجهد التردد، وتيرة الانتاج من العاكس عند نسبة مصممة للتعليمات الرقابة الناقل وعمق تعديل PWM تحدد أيضا. تخصيص الموارد متحكم هو: 39 قدما PA1 كميناء A / D إدخال عينة، وأخذ العينات وتيرة الانتاج. PC0 ~ PC3 كما هو منصوص خرج إشارة محرك PWM إلى منفذ الإخراج؛ الخارجية INT117 المقاطعات دبوس إشارة خطأ الدائرة (على سبيل المثال، على الحالي، والجهد الزائد، ماس كهربائى) دبوس المدخلات، في حين دبوس ب "الافراج" عن إدخال دبوس السيطرة قليلا، ودورها هو: عند حدوث فشل، يتغير إشارة من دبابيس مدخلات المقاطعة الخارجية للCPU المقاطعة طلب جعلت ردا على المقاطعة وحدة المعالجة المركزية، وروتين خدمة المقاطعة إخراج إشارة PWM والحصار قفل لتحقيقه، حتى بت الرقابة الفعالة رفع الحظر تم حظره فقط إشارة PWM إلغاء، حتى أن الناتج موجة PWM العادي. وبما ان الدولة إعادة الأولية للموانئ AT90S8535 رقاقة هي "عالية"، وبالتالي عرقلة يتم تعيين إشارة وإشارة بالسيارة إلى مستوى "L" إلى حالة غير نشطة في هذا الوقت إشارة الإخراج المنفذ تسبب مفاتيح كل السلطة في الدولة OFF. ويتم إنجاز PWM فترة الموجة الحاملة قبل T0 توقيت داخلي، ويتحقق من الوقت اللازم لتخفيف موجة PWM من قبل T1 توقيت الداخلية. الأجهزة على مرحلة واحدة العلاقة PWM الموجي مولد AT90S8535 متحكم الصدد هو مبين في الشكل.

5 SCM تصميم البرمجيات

وصف تحليل خوارزمية أعلاه، إلا أن البرنامج بحساب الوقت التحول من موجة PWM، يتم الانتهاء من توقيت CPU المقاطعة روتين خدمة كتبها نبض PWM موجة تخفيف العقوبة. عملية خاصة: تس دورة PWM الناقل للفترة الموقت من قبل الناقل، وعندما يكون الوقت لإصدار طلب المقاطعة إلى C PU، ردا على المقاطعة وحدة المعالجة المركزية وروتين خدمة المقاطعة، يتم تخزين المهمة الرئيسية للروتين خدمة المقاطعة في الذاكرة البيانات PWM تبديل توقيت (في دورة PWM الناقل تخفيف احتساب الوقت الموقت) الموقت موجة انتقال PWM، وبدء الموقت، ومن ثم حساب دورة PWM الناقل، وتخزين البيانات.

PWM موجة الموقت المقاطعة روتين خدمة تبديل البيانات المرسلة من السيطرة على توقيت وفقا لفترة الناقل، لاستكمال التغيير في PWM المقاطعة روتين خدمة وإخراج المرحلة إلى الميناء.

المهمة الرئيسية للبرنامج الرئيسي هو، الأمر تيرة الانتاج العاكس و أخذ العينات أو حساب، ويحسب عمق التشكيل وتردد الأمر المطابق للأمر، فإن نسبة الناقل، الناقل دورية الثوابت توقيت، محسوبة على توقيت دورة الناقل المقاطعة روتين خدمة لتوفير القيادة في الوقت الحقيقي. ومع ذلك، في وتيرة التحول، منذ يتم تغيير التباين تردد من أتباع التيار الكهربائي، التأثير الحالي تردد لحظية ولدت بسهولة. الحل هو عموما في المعبر الأساسي الجهد صفر (أي 0 درجة مئوية، 180 درجة)، أي تأثير الحالي من تردد لحظية، ولكن هذا الأسلوب يمكن أن يسبب استجابة التردد للتغيرات في عملية بطيئة، وخصوصا في الترددات المنخفضة زمن الاستجابة طويل جدا. وهكذا يمكن تصميم أفضل تردد لالتبديل في نهاية أي فترة زمنية واحدة الناقل، لمنع تأثير الحالي، ينبغي بذل هذا الوقت قبل وبعد تردد التبديل الجهد التردد الأساسي والمرحلة فقط، ولكن أيضا على نسبة التشكيل ذات الصلة، ذلك أن التغيير تردد محسوب على قدم المساواة مع الظروف الجهد قبل هوجي بو تستغرق وقتا طويلا، وذلك في عملية التنفيذ، والمبدأ العام للمرحلة التحول في التردد على قدم المساواة. أي، عندما أجريت التحول تردد القدامى والجدد، وغيرها من التبديل المرحلة وفقا لعلاقة المرحلة ممثلة في عداد النبض. يفترض تبديل توقيت عندما تردد الناقل القديم من N1، التغيير تردد P1 قيمة العداد، ونسبة تردد الناقل جديدة من N2، يجب أن يكون تردد جديد قيمة العداد P2 خلال تسليم:

يتم الحصول P2 بعد التحول.

PWM خوارزمية التحكم لتحقيق تدفق البرنامج الشامل هو مبين في الشكل (4).

6 تجارب واستنتاجات

وفقا لطريقة تصميم أعلاه، ونظام التحكم المتقدمة والبرمجيات والأجهزة، والتجريبية، والموجي الناتج هو مبين في الشكل (5). تبين التجارب أن هذه الطريقة بسيطة وممكنة، وحسن مراقبة الأداء، لديه بعض القيمة العملية.

وعلاوة على ذلك، فإن تنفيذ ثلاث مراحل على مرحلة واحدة PWM مولد أيضا مشابهة، إلا أن ثلاث مراحل موجة PWM مولد يتطلب ثلاثة PWM الموقت تخفيف، إلى جانب توقيت دورة الناقل، بلغ مجموعها أربعة أجهزة التوقيت . أما بالنسبة للتصميم البرمجيات من PWM مولد ثلاث مراحل، التصميم الأساسي للطريقة على مرحلة واحدة هو نفسه، لن يتم مناقشتها هنا.