自校正模糊控制交流電機轉速調整器的研究與設計

（１） 雙向晶閘管開關從截止到完全導通需要一定的時間（一般在１０μｓ下），所以觸發脈沖的寬度要在１０μｓ以上，最好為２０～５０μｓ。如果是感性負載，由于電流上升比較慢，實際上還需要更寬的脈沖寬度。

（２） 觸發電路要有足夠大的電壓和電流。電壓應在４～１０Ｖ，電流要大于１０ｍＡ，所以可使用５Ｖ的副電源。在雙向晶閘管開關和ＧＰ５之間應接一個０．２ｋΩ的電阻。

（３） 不觸發時的電壓應小于０．１５～０．２Ｖ。觸發脈沖的前沿要盡量陡，應在１０μｓ以下。

３　軟件的實現

圖４是該設計中轉速和檢測信號的波形時序圖，圖５是本設計方案的軟件程序流程圖。該程序的主要步驟是復位、初始化、設置ＧＰ２上升沿中斷、設置Ａ／Ｄ通道ＧＰ４、讀取電位器設定的速度值ｎ（ｎ經過Ａ／Ｄ）和讀取Ｔｄ預先設定值等。當交流電源變為負半周期時，設置ＧＰ２下降沿觸發和延遲Ｔｄ即可輸出寬度為Ｔｇ的脈沖，同時設置ＧＰ０接收中斷源請求等。一般當霍爾開關輸入為上升沿時中斷，計數器計數，而當霍爾開關再輸入一個上升沿中斷時，計數器停止，并記下數值ａ，最后在通過比例積分調節算法計算出延遲Ｔｄ后清除ｎ和ａ。當交流電源變為正半周期時，在設置ＧＰ２上升沿觸發、設置Ａ／Ｄ通道ＧＰ４、等待中斷、補償延遲Ｔ０、延遲Ｔｄ以及觸發脈沖Ｔｇ后，便可通過ＧＰ４讀取設置速度ｎ。設計時正負周期的程序循環進行。通過計數器的數值ａ計算轉速ｓ的算式如下：

ｓ＝ｆ／ａ

其中，ｆ是十六位計數器１的頻率，為１ＭＨｚ。

實際上，通過ｎ和ａ由單片機計算延遲ｔｄ需要一個準確的算法。數字調節算法一般選擇ＰＩ算法，這是在工業過程控制中應用最廣泛的一種控制形式。其作用在于能夠集比例調節的快速和積分調節的清除靜差作用于一體，從而使系統的靜、動特性都有所改善。

４　結論

本文設計的簡單易行的電動機調速器雖然解決了電動機的運行效率問題，也比較簡單實用。但也有一些需要改進的地方，尤其在軟件方面，還需要加強功能，以提高算法的效率和準確性。