æ¥é€²é›»æ©Ÿå¤šç´šç´°åˆ†é©…å‹•æ–¹æ³•æŽ¢è¨Žèˆ‡ç ”ç©¶
時間:2008-06-11 13:38:00來æºï¼šronggang
導語:?æ¥é€²é›»æ©Ÿä½œç‚ºé›»ç£æ©Ÿæ¢°è£ç½®ï¼Œå…¶é€²çµ¦çš„åˆ†è¾¨çŽ‡å–æ±ºäºŽç´°åˆ†é©…動技術。采用軟件細分驅動方å¼ï¼Œç”±äºŽç·¨ç¨‹çš„éˆæ´»æ€§ã€é€šç”¨æ€§ï¼Œä½¿å¾—æ¥é€²ç´°åˆ†é©…å‹•çš„æˆæœ¬ä½Žã€æ•ˆçŽ‡é«˜ï¼Œè¦ä¿®æ”¹æ–¹æ¡ˆä¹Ÿæ˜“辦到
  æ¥é€²é›»æ©Ÿä½œç‚ºé›»ç£æ©Ÿæ¢°è£ç½®ï¼Œå…¶é€²çµ¦çš„åˆ†è¾¨çŽ‡å–æ±ºäºŽç´°åˆ†é©…動技術。采用軟件細分驅動方å¼ï¼Œç”±äºŽç·¨ç¨‹çš„éˆæ´»æ€§ã€é€šç”¨æ€§ï¼Œä½¿å¾—æ¥é€²ç´°åˆ†é©…å‹•çš„æˆæœ¬ä½Žã€æ•ˆçŽ‡é«˜ï¼Œè¦ä¿®æ”¹æ–¹æ¡ˆä¹Ÿæ˜“è¾¦åˆ°ã€‚åŒæ™‚,還å¯è§£æ±ºæ¥é€²é›»æ©Ÿåœ¨ä½Žé€Ÿæ™‚易出ç¾çš„ä½Žé »æŒ¯å‹•å’Œé‹è¡Œä¸çš„噪è²ç‰ã€‚ä½†å–®ä¸€çš„è»Ÿä»¶ç´°åˆ†é©…å‹•åœ¨ç²¾åº¦èˆ‡é€Ÿåº¦å…¼é¡§ä¸Šæœƒæœ‰çŸ›ç›¾ï¼Œç´°åˆ†çš„æ¥æ•¸è¶Šå¤šï¼Œç²¾åº¦è¶Šé«˜ï¼Œä½†æ¥é€²é›»æ©Ÿçš„轉動速度å»é™ä½Ž;è¦æé«˜è½‰å‹•é€Ÿåº¦ï¼Œç´°åˆ†çš„æ¥æ•¸å°±å¾—減少。為æ¤ï¼Œè¨è¨ˆäº†å¤šç´šç´°åˆ†é©…動系統,通éŽä¸åŒçš„細分檔ä½è¨å®šï¼Œå¯¦ç¾ä¸åŒæ¥æ•¸çš„ç´°åˆ†ï¼ŒåŒæ™‚ä¿è‰äº†ä¸åŒçš„轉動速度。
1 細分驅動原ç†
  æ¥é€²é›»æ©ŸæŽ§åˆ¶ä¸å·²è˜Šå«äº†ç´°åˆ†çš„æ©Ÿç†ã€‚如三相æ¥é€²é›»æ©ŸæŒ‰A→B→Câ€¦â€¦çš„é †åºè¼ªæµé€šé›»ï¼Œæ¥é€²é›»æ©Ÿç‚ºæ•´æ¥å·¥ä½œã€‚而按A→AC→C→CB→B→BA→Aâ€¦â€¦çš„é †åºé€šé›»ï¼Œå‰‡æ¥é€²é›»æ©Ÿç‚ºåŠæ¥å·¥ä½œã€‚以A→B為例,若將å„相電æµçœ‹ä½œæ˜¯å‘é‡ï¼Œå‰‡å¾žæ•´æ¥åˆ°åŠæ¥çš„變æ›ï¼Œå°±æ˜¯åœ¨IA與IB之間æ’å…¥éŽæ¸¡å‘é‡IABï¼Œå› ç‚ºé›»æµå‘é‡çš„åˆæˆæ–¹å‘決定了æ¥é€²é›»æ©Ÿåˆæˆç£å‹¢çš„æ–¹å‘ï¼Œè€Œåˆæˆç£å‹¢çš„轉動角度本身就是æ¥é€²é›»æ©Ÿçš„æ¥é€²è§’åº¦ã€‚é¡¯ç„¶ï¼ŒIAB  的æ’å…¥æ”¹è®Šäº†åˆæˆç£å‹¢çš„轉動大å°ï¼Œä½¿å¾—æ¥é€²é›»æ©Ÿçš„æ¥é€²è§’åº¦ç”±Î¸b
  變為0.5θb,從而也就實ç¾äº†2æ¥ç´°åˆ†ã€‚ç”±æ¤å¯è¦‹ï¼Œæ¥é€²é›»æ©Ÿçš„細分原ç†å°±æ˜¯é€šéŽç‰è§’度有è¦å¾‹çš„æ’å…¥é›»æµåˆæˆå‘é‡ï¼Œå¾žè€Œæ¸›å°åˆæˆç£å‹¢è½‰å‹•角度,é”到æ¥é€²é›»æ©Ÿç´°åˆ†æŽ§åˆ¶çš„目的。
  在三相æ¥é€²é›»æ©Ÿçš„A相與B相之間æ’å…¥åˆæˆå‘é‡AB,則實ç¾äº†2æ¥ç´°åˆ†ã€‚è¦å†å¯¦ç¾4æ¥ç´°åˆ†ï¼Œåªéœ€åœ¨A與AB之間æ’å…¥3個å‘é‡I1ã€I2ã€I3ï¼Œä½¿å¾—åˆæˆç£å‹¢çš„轉動角度θ1=θ2=θ3=θ4,就實ç¾äº†4æ¥ç´°åˆ†ã€‚但4æ¥ç´°åˆ†èˆ‡2æ¥ç´°åˆ†æ˜¯ä¸åŒçš„,由于I1ã€I2ã€I33個å‘é‡çš„æ’å…¥æ˜¯å°é›»æµå‘é‡IB的分解,故控制脈沖已變æˆäº†éšŽæ¢¯æ³¢ã€‚細分程度越高,階梯波越復雜。
  在三相æ¥é€²é›»æ©Ÿæ•´æ¥å·¥ä½œæ™‚,實ç¾2æ¥ç´°åˆ†åˆæˆç£å‹¢è½‰å‹•éŽç¨‹ç‚ºIA→IAB→IB;實ç¾4æ¥ç´°åˆ†è½‰å‹•éŽç¨‹ç‚ºIA→I2→IAB……;而實ç¾8æ¥ç´°åˆ†å‰‡è½‰å‹•éŽç¨‹ç‚ºIA→I1→I2→I3→IAB……。å¯è¦‹ï¼Œé¸æ“‡ä¸åŒçš„ç´°åˆ†æ¥æ•¸ï¼Œå°±è¦æ’å…¥ä¸åŒçš„é›»æµåˆæˆå‘é‡ã€‚
2 多級細分驅動系統的實ç¾
  2.1系統組æˆ
  系統由主機ã€éµç›¤è¼¸å…¥ç³»çµ±ã€æ¥é€²é¡¯ç¤ºç³»çµ±ã€æ¥é€²æŽ§åˆ¶ç³»çµ±çµ„æˆã€‚主機采用AT89C51單片機,其為低功耗的8ä½å–®ç‰‡æ©Ÿï¼Œç‰‡å…§æœ‰ä¸€å€‹4Kå—節的Flashå¯ç·¨ç¨‹ã€å¯æ“¦é™¤ã€åªè®€å˜å„²å™¨ï¼Œæ•…å¯ç°¡åŒ–系統構æˆï¼Œä¸”坿»¿è¶³æœ¬ç³»çµ±æ•¸æ“šå˜å„²ç©ºé–“çš„è¦æ±‚。主機接收串行å£é€ä¾†çš„æ¥é€²æŽ§åˆ¶æ•¸æ“šï¼Œå¹¶å°å…¶é€²è¡Œè™•ç†ï¼Œä»¥å¯¦æ–½æ¥é€²æŽ§åˆ¶ã€‚éµç›¤è¼¸å…¥ç³»çµ±æ˜¯ç”¨ä¾†è¼¸å…¥æŽ§åˆ¶æ‰€éœ€çš„細分檔ä½ã€‚系統è¨è¨ˆæ™‚,考慮到隨著細分的精確化,如128æ¥ç´°åˆ†æ™‚,æ¥è·è§’é”åˆ°è¶³å¤ å°ï¼Œèƒ½æ»¿è¶³å„種æ¥é€²è¦æ±‚,故以2的整數次冪作為細分基準。æ¥é€²é¡¯ç¤ºç³»çµ±ç”±æ¶²æ™¶é¡¯ç¤ºå™¨é¡¯ç¤ºç•¶å‰ç´°åˆ†æª”ä½å’Œç´°åˆ†åŽçš„æ¥é€²è§’ç‰åƒæ•¸ã€‚為了減少電路的復雜性,該顯示器顯示的最å°å–®ä½è¦å®šç‚º0.01°。æ¥é€²æŽ§åˆ¶ç³»çµ±ç”±D/A轉æ›éƒ¨åˆ†å’Œé©…動系統組æˆã€‚D/A轉æ›éƒ¨åˆ†åŒ…括3片DAC0830集æˆèŠ¯ç‰‡å’Œæ•¸æ“šéŽ–å˜ç³»çµ±ã€‚DAC0830轉æ›åˆ†è¾¨çŽ‡æ˜¯8ä½ï¼Œè©²èŠ¯ç‰‡å…·æœ‰èˆ‡å¾®è™•ç†å™¨å…¼å®¹ã€åƒ¹æ ¼ä½Žå»‰ã€æŽ¥å£ç°¡å–®ã€è½‰æ›æŽ§åˆ¶å®¹æ˜“ç‰å„ªé»žã€‚D/A轉æ›éƒ¨åˆ†çš„功能是將二進制代碼表示的階梯波數值轉æ›ç‚ºç›¸æ‡‰çš„é›»æµå€¼è¼¸å‡ºï¼Œç¶“驅動系統放大,控制æ¥é€²é›»æ©Ÿè½‰å‹•。 驅動系統采用三級管實ç¾é›»æµæ”¾å¤§ã€‚
  2.2細分階梯波的產生
  細分的實ç¾éŽç¨‹ï¼Œå°±æ˜¯æ’入電æµåˆæˆå‘é‡å’Œè½‰æ›é›»æµåˆæˆå‘é‡çš„éŽç¨‹ã€‚é›»æµåˆæˆå‘é‡è½‰åŒ–çš„å‰ææ˜¯åˆæˆå‘é‡çš„æ’å…¥ã€‚åœ¨ç³»çµ±ä¸ï¼Œç”±ä¸»æ©Ÿæ ¹æ“šè¨å®šçš„細分檔ä½ï¼Œè¨ˆç®—å‡ºç›¸é—œåƒæ•¸ï¼Œç¶“查表生æˆç›¸å°æ‡‰çš„éšŽæ¢¯æ³¢ï¼Œå³æ’入了電æµåˆæˆå‘é‡ã€‚在æ£è½‰æˆ–å轉的控制信號下,階梯波脈沖由輸出端å£ç¶“鎖å˜ç³»çµ±é€å…¥D/A轉æ›å™¨ä»¶DAC0830進行電æµåˆæˆå‘é‡çš„è½‰åŒ–ï¼Œè¼¸å‡ºå°æ‡‰çš„é›»æµå€¼ï¼Œç¶“驅動放大控制æ¥é€²é›»æ©Ÿï¼Œå¾žè€Œå¯¦ç¾äº†ç´°åˆ†é©…動。
  電æµåˆæˆå‘é‡çš„æ’å…¥æ˜¯å¯¦ç¾ç´°åˆ†çš„é—œéµï¼Œè€Œè¦å¾—到電æµåˆæˆå‘é‡ï¼Œé¦–å…ˆå¿…é ˆç”¢ç”ŸéšŽæ¢¯æ³¢ã€‚ç”±åœ–1çŸ¥ï¼Œåœ¨ä¸‰ç›¸é›»æ©ŸåŠæ¥å·¥ä½œçš„æƒ…æ³ä¸‹ï¼Œè¦å¯¦ç¾4æ¥ç´°åˆ†ï¼Œå°±å¿…é ˆå°‡B相電æµåˆ†æˆ4ä»½ï¼Œä½†ä¸æ˜¯ç‰åˆ†ï¼Œéœ€ä¿è‰Î¸1=θ2=θ3=θ4。若θ1ã€Î¸2ã€Î¸3ã€Î¸4åˆ†åˆ¥å°æ‡‰çš„é›»æµå‘釿˜¯IB1ã€IB2ã€IB3ã€IB4,則在θ1æ‰€å°æ‡‰çš„ä¸‰è§’å½¢å…§ï¼Œè¨æ¥é€²è§’為θb,則α=180°-θb,β=θb-θ1,由æ£å¼¦å®šç†å¾—考慮到一般情æ³ï¼Œç”±äºŽç´°åˆ†æ™‚æ¥é€²é›»æ©ŸæŽ§åˆ¶è„ˆæ²–波形是階梯型,如å°B相進行4æ¥ç´°åˆ†æ™‚,å…¶é›»æµè¼¸å…¥ä¾æ¬¡ç‚ºIB1ã€IB1+IB2ã€IB1+IB2+IB3ã€IB1+IB2+IB3+IB4ï¼Œç›¸æ‡‰åˆæˆç£å‹¢è½‰éŽçš„角度為θ1ã€Î¸1+θ2ã€Î¸1+θ2+θ3ã€Î¸1+θ2+θ3+θ4ï¼Œæ¤æ™‚è¨IBkå³ç‚ºé›»æµåˆæˆå‘é‡ä¸B相階梯波ä¸ç¬¬k階的電æµå€¼ï¼ŒÎ¸kå³ç‚ºæ¤æ™‚åˆæˆç£å‹¢ç›¸æ‡‰è½‰éŽçš„è§’åº¦ã€‚ç”±æ¤æŽ¨å‡ºï¼Œå°B相來講,在æ¥é€²é›»æ©Ÿçš„æ¥é€²è§’åº¦ç‚ºÎ¸b時,考慮到IA=IB,則階梯波型其任一階的電æµå€¼ç‚ºåŒç†ï¼Œå¯æ±‚å¾—A相和Cç›¸åœ¨ç´°åˆ†æ™‚å°æ‡‰çš„階梯波電æµå€¼ã€‚å°ï¼ˆ1ï¼‰å¼æ±‚解,考慮D/A器件DAC0830的轉æ›ç²¾åº¦æ˜¯8ä½ï¼Œè½‰æ›ç©©å®šæ™‚間是1μs,故最大進行了128æ¥ç´°åˆ†çš„é‹ç®—ï¼Œç›¸æ‡‰æ±‚å¾—å…¶å°æ‡‰çš„細分電æµå€¼ï¼Œå¹¶é€²è¡Œäº†ç›¸æ‡‰çš„轉æ›ï¼Œå¾—åˆ°å°æ‡‰çš„äºŒé€²åˆ¶æ•¸å€¼åˆ—è¡¨ã€‚æ¤æ™‚,列表全部的數值就是在實ç¾128æ¥ç´°åˆ†æ™‚ï¼Œå°æ‡‰éšŽæ¢¯æ³¢å„階的電æµå€¼ã€‚
  2.3多級細分驅動的實ç¾
  è¦åœ¨ç´°åˆ†çš„基礎上實ç¾å¤šç´šç´°åˆ†ï¼Œå°±å¿…é ˆé‡å°ä¸åŒçš„細分檔ä½ç”Ÿæˆä¸åŒçš„階梯波。為æ¤ï¼Œè©²ç³»çµ±é‡‡ç”¨äº†å¾ªç’°å¢žé‡æŸ¥è¡¨æ³•。首先建立階梯波數值å˜å„²è¡¨æ ¼ï¼Œæœ‰å…©ç¨®æ–¹æ³•,一種是é‡å°æ¯ç¨®ç´°åˆ†æ–¹å¼å»ºç«‹ç›¸æ‡‰çš„è¡¨æ ¼ï¼Œå…¶ç‰¹é»žæ˜¯ç´°åˆ†ç¨®é¡žå¤šæ¨£ï¼Œä½†è¡¨æ ¼æ‰€å 空間
  較大;å¦å¤–一種,也就是該系統采用的,以最大細分檔ä½å°æ‡‰çš„æ¥æ•¸åƒ…å»ºç«‹ä¸€å€‹è¡¨æ ¼ï¼Œå¤§å¤§æ¸›å°‘äº†æ‰€éœ€çš„å˜å„²ç©ºé–“,并減少了程åºé‹è¡Œä¸çš„ä¸ç©©å®šå› ç´ ã€‚åœ¨å…·é«”æŽ§åˆ¶ä¸ï¼Œè©²ç³»çµ±é€šéŽè¨å®šå¾ªç’°å¢žé‡åŸºæ•¸ï¼Œä½¿ä¸åŒçš„細分檔ä½å°æ‡‰ä¸åŒçš„ç´°åˆ†æ¥æ•¸ï¼Œå¯¦ç¾äº†å¤šç´šç´°åˆ†é©…動。
  循環增é‡åŸºæ•¸æ˜¯æŒ‡é‡å°ä¸åŒçš„細分檔ä½ï¼Œå¯¦ç¾ç‰é–“éš”å°‹å€æ™‚相應跳èºçš„æ¥æ•¸ã€‚å¾ªç’°å¢žé‡åŸºæ•¸æ˜¯åœ¨ç´°åˆ†æª”ä½è¨å®šåŽï¼Œç”±ç›¸æ‡‰çš„計算公å¼å¾—到。由于該系統
ã€€ã€€æœ€å¤§ç´°åˆ†æ¥æ•¸ç‚º128æ¥ï¼Œå³è¡¨æ ¼æœ€å¤§é•·åº¦ç‚º128個å—ç¯€ï¼Œè‹¥ç´°åˆ†æ¥æ•¸ç‚ºmæ¥ï¼Œå‰‡å¾ªç’°å¢žé‡åŸºæ•¸ç‚ºLB=(128/m)-1。ä¸åŒçš„æª”ä½å°æ‡‰ä¸åŒçš„循環增é‡åŸºæ•¸ï¼ŒåŒä¸€è¡¨æ ¼å°±ç”¢ç”Ÿäº†å¤šç´šç´°åˆ†æ‰€éœ€çš„階梯波。
  å¦å¤–ï¼Œåœ¨æ•´æ¥æŽ§åˆ¶çš„åŸºç¤Žä¸Šï¼Œè‹¥ç´°åˆ†ç‚ºmæ¥ï¼Œå°æ¯mæ¥é‹è¡Œä¸çš„å„é …é›»æµå€¼é€²è¡Œåˆ†æžæ¯”較,å¯ç™¼ç¾å˜åœ¨ä»¥ä¸‹è¦å¾‹ï¼Œå³å„相電æµå€¼çš„變化趨勢,隨著相ä½è®ŠåŒ–循環地出ç¾ï¼Œå¦‚表1所示。
  表1細分控制ä¸å„相電æµå€¼è®ŠåŒ–è¦å¾‹
  å„相A→BB→CC→A
  Aç›¸é«˜â†’éžæ¸›é›»æµå€¼=0å¢žåŠ â†’é«˜
  Bç›¸å¢žåŠ â†’é«˜é«˜â†’éžæ¸›é›»æµå€¼=0
  C相電æµå€¼=0å¢žåŠ â†’é«˜é«˜â†’éžæ¸›
  在表1ä¸,æ¯ä¸€ç¨®ä¿æŒæˆ–變化都是æŒçºŒm/2æ¥ï¼Œ
  且å¯çœ‹å‡ºå…¶è‰¯å¥½çš„å¾ªç’°æ€§ã€‚ä¾æ“šä»¥ä¸Šè¦å¾‹ï¼Œåœ¨å…·é«”控制ä¸ï¼Œè©²ç³»çµ±å–®ç¨å°ç”±A→B控制時å„相相應的電æµå€¼è®ŠåŒ–,實ç¾åç¨‹åºæŽ§åˆ¶ï¼Œè€Œå°æ•´é«”控制則采用圓周移ä½çš„æ–¹å¼å¯¦ç¾ï¼Œå³éš¨è‘—åˆæˆç£å‹¢åœ¨A→Bã€B→Cã€C→A的轉動,å°åŒä¸€è¼¸å‡ºåœ°å€ï¼Œç›¸æ‡‰æ¯mæ¥çš„æŽ§åˆ¶æ•¸æ“šå¾ªç’°å‡ºç¾ã€‚采用這種方å¼ï¼Œç°¡åŒ–了實際控制程åºï¼Œæé«˜äº†æŽ§åˆ¶æ•ˆçŽ‡ã€‚
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