基于89C51單片機的噴油校泵臺調速系統設計

式中：n1為同步轉速，r／min；f1為電源頻率，Hz；p為極對數s為轉差率。
在一定的負載范圍內調節勵磁線圈中的勵磁電流，可以調節轉差率s，達到調節轉速的目的。勵磁電流越大，轉速越高；反之則轉速越低。

4 系統軟件設計
系統軟件采用模塊化結構設計，主要由PC機、89C51單片機和通信3個模塊組成嘲。其中PC機模塊主要完成主軸轉速預置及顯示；通信模塊實現PC機與單片機之間數據傳輸；89C51單片機模塊完成定時采樣和自動控制主軸轉速。其系統軟件的主程序如圖3所示。主程序主要完成系統初始化、與上位機握手、接收預置參數、調用主軸轉速程序、調用噴油計數程序以及調用數據采集發送程序。

由于控制對象是具有純滯后的一階慣性環節，所以按要求設計為快速隨動系統。為了提高跟蹤的快速性，調速范圍過大時，在第一拍先使控制器輸出逼近給定要求，后啟動PI控制算法。第一拍控制模型為：

式中：U(T)為當前控制器輸出值；U(T-1)為上一次控制器輸出值；N(T)為當前控制器給定值；N(T-1)為上一次控制器給定值。
PI控制算法的數學模型為：

式中：Kp為比例系數；T為采樣周期；Ti為積分時間常數。
第二拍控制模型為：

式中：K0，K1，K2，K3，P1，P2，P3為系數。
由于加入了積分環節，影響系統的動態性能，可以消除余差，提高控制精度。

5 結論
該設計系統已成功應用在某內燃機車柴油機噴油泵的測試平臺。研究表明，該噴油校泵臺調速系統可自動控制噴油計數、主軸轉速，實現量油時主軸轉速的數字顯示與屏幕顯示，使用維修方便，從而提高檢測精度和自動化程度。