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其系统监控程序流程图如图所示。
图系统监控程序流程图由于基本按键只需要两个,即稳压和稳流,对应的处理程序也就是稳压功能子程序和稳流功能子程序从这两个子程序可以看出,利用快速转换器,加大转换控制字,可实现增加输出电压和加大输出电流,减小转换控制字,可实现减小输出电压和加大输出电流。
这实际上反映了该项目的控制算法,可以发现,其算法是比较简单的。
但要注意,之所以可以采用这种简单算法,是由于采用的是高速转换器的缘故。
其程序框图为图和图结束稳压功能子程序切换到电压通道转换转换电压通道软件滤波软件滤波输出的电压与的关系怎样的关系怎样控制字控制字控制字控制字控制字维持维持输出图稳压功能子程序图稳流功能子程序其它各功能子程序和各中断服务程序这里从略。
隔离与驱动电路的设计由于电路中会产生大量的高频高次谐波,为了防止这些有害的干扰影响单片机的工作,必须采用严格的隔离和滤波。
本设计是利用转换器控制光电耦合器驱动电路实现。
再由电容把直流成分滤除。
隔离的方式有许多种,其中效果较为明显的主要有两种,种是变压器隔离,种是光电隔离。
结合本系统,前者的优点是可以作为开关管的前级推动变压器,使开关管获得足够的推动功率只用到两个按键,例如定义键为稳压键,键为稳流键。
其余个按键均有待于扩展时使用。
主整流和滤波电路的调试主整流和滤波电路的装置按图接好,先将输出端断开,仔细检查元件和接线,确保万无失方可通电。
因为这部分电路通电后最易发生危险,例如人身触电危险或元件爆炸危险。
通电后检查输出电压,如果输入为的市电,其输出空载和之间应该为左右的直流电。
三角波的调试在三角波发生器电路中,选择和为相同的值,以保证方波占空比为,输出端接示波器和频率计,先用多圈电位器代替,仔细微调,使输出的方波频率为,再将输出端接示波器和频率计,用多圈电位器代替,仔细微调,观测示波器上显示的三角波输出幅度为为止,最后用与代替和代替相同阻值的固定电阻取代其相应的电位器。
正弦波调试将电压互感器和外接直流电压以及所有与正弦波相关的电路接好,先用外部稳压电源代替送来的信号,使流过光耦里二极管的电流方便可调,用示波器和表接运算放大器的输出端,改变流过光耦的电流,观测正弦波在其示波器上的幅度和表上的读数应作相应的变化。
也用多圈电位器暂时代替分压电阻,在输入电流为时调节电位器,使其正弦波输出电压幅值达到最大值。
最后用向应阻值的固定电阻取代电位器焊接好。
观测波形将输出正常的三角波和正弦波连接到比较器相应的俩输入端,用数字存储示波器连接到比较器输出端,可观测到输出的波形,这里之所以要用数字存储示波器,目的是以便将波形存储后才可能静态的往前观测,可发现站空比在随时变化,普通示波器很难观测到占空比的变化。
这部分电路只要连接无误般都会正常工作。
观测已经解调后的正弦波波形让电路暂时处于开环状态,即暂不工作,在负载两端连接数字存储示波器,可观测到被解调的正弦波波形,改变流过光电张占松,蔡宣三开关电源的设计与应用北京电子工业出版社张占松高频开关稳压电源广东科技出版社陈伯时自动控制系统中央广播电视大学出版社常敏慧开关电源应用设计与维修调制信号为,为了使谐波失真减小到参数要求的,则尽量选用多级滤波,时间常数尽量选择靠近低端频率。
这里选择时间常数为的周期经过实际试验,以选择三级滤波效果为好。
图中还原出来的调制波实际上是有定程度的锯齿波成分的,如果用数字存储示波器存储波形,然后局部放大观测,可发现如图中显示的局部放大后的锯齿形状,其锯齿程度反映了信号的失真度,与多级滤波器的性能参数有关。
电压和电流取样电路取样电路方面用于电压和电流的显示,另方面用于控制其稳定的电压或电流输出。
电压取样采用在负载上直接分压的形式,电流取样采用在负载上串联个较大功率的较小阻值的电阻,从电阻上取出的电压即代表了负载上的电流。
电流取样电路如果在负载上串联个电阻,该电阻上的电压完全反映出流过负载的电流。
因此可以用从该电阻上取电压的方案来进行电流取样。
只不过要主意,该电阻阻值不能大,否则影响电源的内阻参数。
虽然很小的电阻其取样灵敏度会很低,但我们可以用放大器将其电压放大。
电路图如图所示。
图电流取样电路从取样电阻上取得的负向电压信号代表了负载上的电流,经过送入运算放大器反向放大,放大器的放大倍数由和决定,其值为电压取样电路电压取样电路比较简单,可以直接利用电阻分压的方法送转换器进行转换。
无论是电压取样还是电流取样,取样信号都是交流的,在进行转换时,转换的原则是对整个周期进行多点采样,如点,再利用微处理器进行积分运算,最终计算出有效值,用于显示或通过转换控制。
如图所示图电压取样电路微处理器部分微处理器部分用于实现系统装置的智能化,微处理器部分包括微处理器芯片键盘显示器和转换器,且适合于控制的微处理器芯片往往采用单片机,而单片机基本上都包含有接口电路定时器和中断系统,因此,这些部件基本上都不需要扩展。
电路结构如图所示处理器采用芯片,该芯片除具有内核所有功能外,还具有内部看门狗和电可擦除的掉电数据不丢失的,用于保存重要数据。
指令系统与系列完全兼容。
多路模拟开关用于切换三路需要转换的信号。
转换器采用,是具有采样保持功能的位采样速率的高速,片内自带基准源,自带同步时钟,可和兼容的位并行输出端口直接接口。
主要用于对输出电压和当前负载电流的由模拟信号到数字信号的转换,以便于实时的在上显示出来,并且可配合转换器实时的对输出电压和电流的控制。
图微处理器部件电路转换器采用位通道高速,具有串行接口功能。
键盘采用行列式矩阵键盘,可具有个键的功能,实际使用中仅需要两个,就是稳压键和稳流键,其余可用于扩展功能时进步使用。
例如,可扩展用于控制屏上的菜单功能,还可扩展实现选择不同数值的电压和电流输出。
显示器采用点阵式,可显示行共个点阵汉字或行共个点阵的字母或数字。
由于内含的标准串行接口已经被转换器使用,所以这里采用普通接口进行虚拟串行接口的编程,可达到同样的标准串行接口的效果。
软件部分的设计包括转耦合俊普智能控制合肥中国科学技术大学出版社,林行辛钢铁工业自动化的进展与展望河北冶金,殷际英光机电体化实用技术北京化学工业出版社,芮延年机电体化系统设计北京机械工业出版社,致谢谢辞虽然工作后直在参加各种类型的的学习和培训,但是能加入历史悠久的长春工业大学,有幸能成为其中的员,却是从前没有奢望过的。
因此得到这样的机会,就倍感珍贵。
因为工作的原因,我不得不频繁的在工作的城市和学习的城市之间奔波,不断地克服着个又个困难,不断地在求知的路上艰难跋涉。
有老师们的关怀,有同学们的鼓励,有工友们的支持,有家人殷切的希望,有自己坚定的信念,终于迎来了这收获的时刻。
我要感谢长春工业大学给予我这次难得的学习机会,使我能够收获如此多的如此精彩的知识和感受。
因此,在学士学位论文即将完成之际,我想向曾经给了我许许多多帮助和支持的人们表示由衷的感谢。
电体化发展的瓶颈在于微机械技术,微机电体化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。
绿色化工业的发达给人们生活带来了巨大变化。
方面,物质丰富,生活舒适另方面,资源减少,生态环境受到严重污染。
于是,人们呼吁保护环境资源,回归自然。
绿色第二章机电体化的现状和发展趋势产品概念在这种呼声下应运而生,绿色化是时代的趋势。
绿色产品在其设计制造使用和销毁的生命过程中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少,资源利用率极高。
设计绿色的机电体化产品,具有远大的发展前途。
机电体化产品的绿色化主要是指使用时不污染生态环境,报废后能回收利用。
人们大量倡导绿化工业能够给人们带来的美好的生活,良好的生活品质。
系统化系统化的表现特征之就是系统体系结构进步采用开放式和模式化的总线结构。
系统可以灵活组态,进行任意剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。
表现之二是通信功能的大大加强,般除外,还有人格化。
未来的机电体化更加注重产品与人的关系,机电体化的人格化。
第三章机电体化的未来发展第三章机电体化的未来发展智能化全息系统化全息系统化也即智能化,是对机器的行为描述,即在控制理论的基础上,吸收计算机科学模糊数学运筹学混沌动力学人工智能心理学和生理学等新的学科方法新的设计思想,从而模拟人类的思维能力,使它如同人样具有思维意识等能力,以便达到更高水平的控制目标。
随着机电体化技术的发展,机电体化产品智能特征也越来越明显,智能化水平也是日趋上升,新世纪机电体化技术中的智能化的快速发展,人工智能在机电体化的研究中也日益得到重视,其中机器人与数控机床的智能结合就是项重要应用。
当然,要使机电体化产品具有与人完全相同的智能永远是不可能的,也没有这个必要,但是,高性能高速的微处理器使机电体化产品具有低级智能或者人的部分智能,则是完全可能而又必要的。
微型化微型机电化在实验室中,目前,通过半导体蚀刻技术,已经制造出亚微米级的机械元件,如果这成果应用于实际产品时,那么就没有必要再区分什么是控制器什么是机械部分了,这时就完全的实现机械和电子换器转换器显示器键盘系统等的功能子程序,还包含系统监控程序和各种中断服务程序等。
其系统监控程序流程图如图所示。
图系统监控程序流程图由于基本按键只需要两个,即稳压和稳流,对应的处理程序也就是稳压功能子程序和稳流功能子程序从这两个子程序可以看出,利用快速转换器,加大转换控制字,可实现增加输出电压和加大输出电流,减小转换控制字,可实现减小输出电压和加大输出电流。
这实际上反映了该项目的控制算法,可以发现,其算法是比较简单的。
但要注意,之所以可以采用这种简单算法,是由于采用的是高速转换器的缘故。
其程序框图为图和图结束稳压功能子程序切换到电压通道转换转换电压通道软件滤波软件滤波输出的电压与的关系怎样的关系怎样控制字控制字控制字控制字控制字维持维持输出图稳压功能子程序图稳流功能子程序其它各功能子程序和各中断服务程序这里从略。
隔离与驱动电路的设计由于电路中会产生大量的高频高次谐波,为了防止这些有害的干扰影响单片机的工作,必须采用严格的隔离和滤波。
本设计是利用转换器控制光电耦合器驱动电路实现。
再由电容把直流成分滤除。
隔离的方式有许多种,其中效果较为明显的主要有两种,种是变压器隔离,种是光电隔离。
结合本系统,前者的优点是可以作为开关管的前级推动变压器,使开关管获得足够的推动功率只用到两个按键,例如定义键为稳压键,键为稳流键。
其余个按键均有待于扩展时使用。
主整流和滤波电路的调试主整流和滤波电路的装置按图接好,先将输出端断开,仔细检查元件和接线,确保万无失方可通电。
因为这部分电路通电后最易发生危险,例如人身触电危险或元件爆炸危险。
通电后检查输出电压,如果输入为的市电,其输出空载和之间应该为左右的直流电。
三角波的调试在三角波发生器电路中,选择和为相同的值,以保证方波占空比为,输出端接示波器和频率计,先用多圈电位器代替,仔细微调,使输出的方波频率为,再将输出端接示波器和频率计,用多圈电位器代替,仔细微调,观测示波器上显示的三角波输出幅度为为止,最后用与代替和代替相同阻值的固定电阻取代其相应的电位器。
正弦波调试将电压互感器和外接直流电压以及所有与正弦波相关的电路接好,先用外部稳压电源代替送来的信号,使流过光耦里二极管的电流方便可调,用示波器和表接运算放大器的输出端,改变流过光耦的电流,观测正弦波在其示波器上的幅度和表上的读数应作相应的变化。
也用多圈电位器暂时代替分压电阻,在输入电流为时调节电位器,使其正弦波输出电压幅值达到最大值。
最后用向应阻值的固定电阻取代电位器焊接好。
观测波形将输出正常的三角波和正弦波连接到比较器相应的俩输入端,用数字存储示波器连接到比较器输出端,可观测到输出的波形,这里之所以要用数字存储示波器,目的是以便将波形存储后才可能静态的往前观测,可发现站空比在随时变化,普通示波器很难观测到占空比的变化。
这部分电路只要连接无误般都会正常工作。
观测已经解调后的正弦波波形让电路暂时处于开环状态,即暂不工作,在负载两端连接数字存储示波器,可观测到被解调的正弦波波形,改变流过光电
