自校正模糊控制交流电机转速调整器的研究与设计

（５）ＧＰ５脚输出的低电平脉冲用于触发双向晶闸管开关，其脚输出低电平脉冲的时间是由延迟Ｔｄ决定的，要保证和主电源同步才能使相位平稳的前后移动。ＧＰ５脚的低脉冲可以使双向晶闸管开关保持导通，直到２２０Ｖ电源反向。

（１） 双向晶闸管开关从截止到完全导通需要一定的时间（一般在１０μｓ下），所以触发脉冲的宽度要在１０μｓ以上，最好为２０～５０μｓ。如果是感性负载，由于电流上升比较慢，实际上还需要更宽的脉冲宽度。

（２） 触发电路要有足够大的电压和电流。电压应在４～１０Ｖ，电流要大于１０ｍＡ，所以可使用５Ｖ的副电源。在双向晶闸管开关和ＧＰ５之间应接一个０．２ｋΩ的电阻。

（３） 不触发时的电压应小于０．１５～０．２Ｖ。触发脉冲的前沿要尽量陡，应在１０μｓ以下。

３　软件的实现

图４是该设计中转速和检测信号的波形时序图，图５是本设计方案的软件程序流程图。该程序的主要步骤是复位、初始化、设置ＧＰ２上升沿中断、设置Ａ／Ｄ通道ＧＰ４、读取电位器设定的速度值ｎ（ｎ经过Ａ／Ｄ）和读取Ｔｄ预先设定值等。当交流电源变为负半周期时，设置ＧＰ２下降沿触发和延迟Ｔｄ即可输出宽度为Ｔｇ的脉冲，同时设置ＧＰ０接收中断源请求等。一般当霍尔开关输入为上升沿时中断，计数器计数，而当霍尔开关再输入一个上升沿中断时，计数器停止，并记下数值ａ，最后在通过比例积分调节算法计算出延迟Ｔｄ后清除ｎ和ａ。当交流电源变为正半周期时，在设置ＧＰ２上升沿触发、设置Ａ／Ｄ通道ＧＰ４、等待中断、补偿延迟Ｔ０、延迟Ｔｄ以及触发脉冲Ｔｇ后，便可通过ＧＰ４读取设置速度ｎ。设计时正负周期的程序循环进行。通过计数器的数值ａ计算转速ｓ的算式如下：

ｓ＝ｆ／ａ

其中，ｆ是十六位计数器１的频率，为１ＭＨｚ。

实际上，通过ｎ和ａ由单片机计算延迟ｔｄ需要一个准确的算法。数字调节算法一般选择ＰＩ算法，这是在工业过程控制中应用最广泛的一种控制形式。其作用在于能够集比例调节的快速和积分调节的清除静差作用于一体，从而使系统的静、动特性都有所改善。

４　结论

本文设计的简单易行的电动机调速器虽然解决了电动机的运行效率问题，也比较简单实用。但也有一些需要改进的地方，尤其在软件方面，还需要加强功能，以提高算法的效率和准确性。