模糊控制电机软启动器设计说明书+开题报告

目录
1、电机在现代工业的作用和电机发展现状及待解决的问题…(1)
2、模糊控制技术与电机启动技术的优化组合……………………… (1)
2.1、模糊控制的规则及应用………………………………………………… (1)
2.2、电机的启动特点及传统启动的弊端……………………………… (3)
2.2.1、电机启动的特点………………………………………………………………(3)
2.2.2、传统启动的问题…………………………………………………………… (3)
2.3、电机软启动器的策略和算法………………………………………… (3)
2.3.1、启动过程的控制策略…………………………………………………………(3)
2.3.2、运行过程的控制策略…………………………………………………………(3)
2.3.3、移相脉冲可靠性触发控制策略…………………………………………… (4)
2.4、软启动器的启动方式……………………………………………… (4)
2.5、软启动器的原理与特点……………………………………………… (5)
2.5.1、电机软启动器工作原理软启动器工作原理…………………………………(5)
2.5.2、软启动器具有的特点为………………………………………………………(5)
2.5.3、软启动器的启动方式和功能：………………………………………………(5)
2.7.4、软启动运行特点…………………………………………………………… (6)
3、模糊控制软启动器的设计………………………………………………… （7）
3.1、模糊控制的设计…………………………………………………………… (7)
3.1.1、实测量的模糊化………………………………………………………………(8)
3.1.2、电流变化率的模糊化…………………………………………………………(8)
3.1.3、输出控制的模糊化……………………………………………………………(9)
3.1.4、模糊控制规则的建立…………………………………………………………(9)
3.1.5、求模糊控制表…………………………………………………………………(9)
3.2、模糊控制器的实现……………………………………………………… (10)
3.2.1、硬件电路设计…………………………………………………………………(10)
3.2.2、移相触发器的应用……………………………………………………………(11)
3.2.3、掉电数据保护的应用…………………………………………………………(11)
3.2.4、键盘和ＬＣＤ显示的应用……………………………………………………(11)
3.2.5、ＤＡ转换电路和光电隔离的应用……………………………………………(11)
3.2.6、看门狗电路的应用……………………………………………………………(11)
3.3、模糊控制软启动器电路示意图和电路图……………………… (12)
3.4、模糊控制软启动器软件的实现……………………………………… (12)
3.4.1、软启动器软件设计的框图……………………………………………………(12)
3.4.2、模糊控制软启动器程序的设计………………………………………………(14)
4、模糊控制电机软启动器未来设计的方向和发展趋势…(14)
5、参考资料…………………………………………………………………………(14)
6、谢词……………………………………………………………………………… (15)
附录（程序、翻译资料）

3.2.2、移相触发器的应用
移相触发器采用了经济适用的KC06芯片,该触发器能由交流电网直接供电无需外加同步、输出脉冲变压器和外接直流工作电源,并且能直接用于可控硅控制及耦合触发。具有锯齿波线性好,移相范围宽,输出电流大等优点。3块ＫＣ06控制模块分别接在电流三相上,“APHASE”接三相交流电源,“LOAD”接负载。“Uin”为控制电压输入,通过kc06后在9脚输出移相触发脉冲触发双向可控硅,三相的“COM”端接在一起。
3.2.3、掉电数据保护的应用
用户启动电机时设定了启动参数,总是希望再次运行时恢复上一次掉电前的状态(即掉电保护)。本系统采用了EEPROM2864作为掉电保护芯片,存储用户设置的启动电流、启动转矩和启动时间等参数。2864擦写时间不超过10ms,而读取时间只有150ms,擦写次数达10万次,满足本系统参数存储的要求。当每次设定结束后,就将设定值存入2864中,下次开机时系统自动读取,这样就减少了用户每次开机都要重新设定的麻烦。由于需要存储的参数空间要求比较少,2864的高位地址Ａ8～Ａ12直接接地,节省了端口资源。
3.2.4、键盘和LCD显示的应用
键盘控制和LCD显示键盘作为用户操作的主要工具,实现各类启动参数的设置、电机的启动和停止。键盘接口8279对4×4的键盘进行自动扫描,接收键盘上的输入信息存入内部的FIFO缓冲器,并在有键输入时自动向CPU请求中断。而液晶显示采用的是GDM0801B,这是一块5×8点阵的单行液晶模块,内置控制器KS0066Ｕ,单5Ｖ供电和标准的接口特性,在EN引脚的控制上比较复杂,当程序对LCD读取与写入数据时,CPU的读写信号与译码器出来的片选信号配合产生使能信号送到LCD的EN端,如果直接将片选信号经反相器接往EN引脚,是无法正确控制LCD电路工作的。
3.2.5、D/A转换电路和光电隔离的应用
D/A转换电路和光电隔离CPU根据设置的启动参数计算出移相电路需要的控制电压是数字量,需要经过数模转换电路才能得到模拟电压。D/A芯片采用的是最常见的DAC0832,片内带数据锁存器,电流输出,输出电流稳定时间仅为1us。电机软启动器是用于工业现场的控制设备,单片机为核心的数字电路部分很容易收到来自交流电气信号的干扰,从而导致系统程序跑飞。同时也出于安全性的考虑,D/A转换和移相模块之间必须光电隔离,将弱电控制电路和三相交流强电部分在电气上完全绝缘。本系统采用的是TLP521光电耦合器,它由GaAs红外发光二极管和硅光敏三极管组成,输出、输入之间隔离电压高达2500Ｖ,响应速度在饱和使用时超过10kbs。
3.2.6、看门狗电路的应用
因为软启动器是工作在工业现场,有时候突然强烈地干扰会使程序跑飞,系统“死机”,所以必须引入看门狗电路才能保证系统可靠工作。笔者采用了MAX706监控电路,它是一种性能优良的低功耗CMOS监控电路芯片,其内部电路由上电复位、可重触发“看门狗”定时器及电压比较器等组成。MAX706只要定时检测到有高低电平跳变,其定时器会清零并重新开始计时,否则定时器会溢出并触发复位电路,使整个系统复位。所以在程序的定时中断里面加入了“喂狗”指令,就是一个取反指令,使MAX706的检测信号脚定时发生高低电平跳变。
电机软启动器是电机在应用过程中首要应用的元件，它的工作和作用是经常的，一贯的。我们在分析电机启动和保护时已经阐述过，所以电机启动基本上是重复的，应用上也是相同的。那么，我们在应用时就不必重复操作，只进行软件的事先设定就能完成任务。