Комп’ютерне моделювання мікроконтролера - Курсовая работа

Мікроконтроллер здійснює ШИМ сигналів на вході драйвера. Безпосереднє керування двигуном здійснюється за допомого модуля інтелектуального інвертора фірми International Rectifier. Дана інтегральна мікросхема дозволяє перемикати ключі інвертора з частотою 20КГЦ. Розроблена система дозволяє здійснювати пуск, зупинку, реверс та регулювання частоти обертання двигуна.Схема визначає функціональну роль електричних елементів і груп елементів, розкриває суть процесів, приходящих в обєкта керування. Система керування здійснює скалярне керування по принципу сталості напруга-частота та звичайного ШИМ-керування. Фактично в загальному вигляді система керування складається з двох частин силової частини (СЧ) та модуля логіки (МГ). Силовий інвертор (СІ) являє собою інтелектуальний силовий IGBT-модуль. До складу модуля логіки входять: Мікроконтроллер (МК) який здійснює безпосереднє керування силовим інвертором.Ротор виконаний у вигляді короткозамкненою обмотки ("біляча клітка"), в якій обертається електричне поле створює магнітний потік. Завдяки відмінностей у швидкості між електричним полем статора і магнітним потоком в роторі електродвигун здатний створювати обертаючий момент і здійснювати обертальний рух. Якщо одне з цих значень стає більше , то для підтримання області значень в діапазоні від 0 до з результуючого значення віднімається . Таблиця синусів використовується для обчислення трьох напруг, які необхідно докласти до статора: де - амплітуда напруги статора, визначена по принципу відношення напруга-частота і . Досягти поліпшення можна шляхом додавання до чистого синусоїді в таблиці синусів третьої гармоніки , тому що вона не впливає на поведінку електродвигуна і дозволяє генерувати сигнал, перша гармоніка якого має амплітуду на 15.47% вище порівняно максимумом сигналу.IMG_2c129b6e-0d5b-4e16-aad1-a049118fb6e7

IMG_5e10d498-1157-4424-bd4f-c460b9a71bfe

IMG_f6e0590c-5e8f-414a-9aa9-6dd057efe930

IMG_1dee7601-48b3-4852-8490-146cae9cc479

IMG_d0b2752e-4698-4ad6-9df3-78bde397d801

IMG_89ffa35c-a07a-47d6-af8a-916523f40c56

IMG_8162ce54-6b8d-490a-a1da-d2f4171ff436

IMG_c97c586b-627a-4a25-93d4-b67d5b3b9d1e

IMG_e188ce70-d9a6-4bf0-bb38-1ea83c5a2701

IMG_1015a16b-c1a5-466a-9d91-cd4c48cb2316

IMG_05d65fae-d580-4899-9c43-0de43be1b587

IMG_b0fac537-d643-4897-96d2-f1e7fc595bf4

IMG_0568964d-be01-4180-b936-b7184c76aeaa

IMG_f0774108-5079-4e3d-a47b-23e7283517d8

IMG_a3c67383-7942-4ef9-b83b-b9cede681f3b8-розр. мікроконтролер з внутрішньо системною-програмованою флеш-памяттю розміром 8 кбайт. великий набір інструкцій більшість яких виконуються за один машинний цикл; PSC2 з чотирма виводами і вихідною матрицею: - один 8-розр. таймер-лічильник загального призначення з окремим предделителя і режимом захоплення; За рахунок виконання більшості інструкцій за один машинний цикл мікроконтролери AT90PWM 3 досягають продуктивності 1млн. оп. в сек. при тактування частотою 1МГЦ, що дозволяє розробнику оптимізувати споживану потужність і швидкість. AT90PWM3 містить такі елементи: 8 кбайт внутрішньо системної-програмованої флеш-памяті з підтримкою можливості читання під час запису, 512 байт ЕСППЗУ, 512 байт статичного ОЗУ, 53 лінії вводу-виводу загального призначення, 32 робочих регістра загального призначення, три контролера силового каскаду (PSC), два гнучких таймера-лічильника з режимами порівняння і ШИМ, один УСАПП з режимом DALI (інтерфейс управління освітленням з цифровою адресацією), 11-канальний АЦП з двома диференціальними вхідними каскадами і програмованим посиленням, 10-розр.В даній системі керування в якості силового інвертуючого пристрою використовується інтелектуальний драйвер нового сімейства IRAMS10UP60A фірми International Rectifier. На відміну від своїх аналогів, модулі IR випускаються у варіанті з відкритими емітерами нижніх ключів інвертора і у варіанті з вбудованим шунтом в ланцюзі шини нульового потенціалу. Модулі IR відрізняються від модулів Mitsubishi, де застосовуються Trench IGBT, і модулів Fairchild, виконаних з застосуванням так званих Current Sence IGBT (частина структури кристала використовується для отримання інформації про струм колектора) тим, що в них використовуються 600-вольт NPT IGBT 5-го покоління, що дозволяють працювати на ультразвукових частотах ШІМ (до 20 КГЦ включно). Як і модулі Fairchild, модулі IR містять ланцюг теплового захисту на термістори Rt, але в них додатково введені бутстрепние діоди і резистор джерела живлення драйвера, RC-ланцюга управління часом срабитиванія захисту від перевантаження по струму, а також обмежувальні резистори в затворах ключів інвертора. На відміну від корпусу DIP, у SIP-модуля за рахунок різної заводський формування виводів (рисунок 6) можливі варіанти взаємного розташування плати управління та корпусу модуля (тепловідведення).Так як керування здійснюється двигуном не великої потужності то система буде живитися від мережі 220В через розєм J1. На входы системи встановлено підвішуючий трьох-обмоточний трансформатор 220/400/40 В

Зміст

1. Розробка функціональної схеми керування

1.1 Опис роботи системи керування

1.2 Функціональна схема системи керування

1.3 Структурна схема системи керування

2. Розробка апаратної частини системи керування

2.1 Короткий опис мікроконтролера

2.2 Розрахунок та вибір елементів схеми сполучення

2.3 Розробка і опис роботи схеми електричної принципової

3. Розробка програмного забезпечення та моделювання роботи

3.1 Короткий опис особливостей програмування мікроконтролера

3.2 Розробка загального алгоритму роботи системи

3.3 Розробка алгоритму реалізації закону керування

3.4 Побудова математичної моделі і її структурної схеми

Список літератури

1. Розробка функціональної схеми керування

1.1 Опис роботи системи керування

1. Герман-Галкин С. Г. Компьютерное моделирование полупроводниковых систем в MATLAB 6.0: Учебное пособие. - СПБ.: КОРОНА принт, 2001. - 320 с., ил.

2. Микропроцессорные системы: Учебное пособие для вузов / Е. К. Александров, Р. И. Грушвицкий, М. С. Купрянов, О. Е. Мартынов, Д. И. Панфилов, Т. В. Ремизевич, Ю. С. Татаринов, Е. П. Угрюмов, И. И. Шагурин; Под общ. ред. Д. В. Пузакова.-СПБ.: Политехника, 2002.- 935 с.: ил.

3. Гапенко А.П. Оформление текстовых и графических материалов при подготовке дипломных проектов, курсовых и письменных экзаменационных работ (требования ЕСКД): Учеб. для нач. проф. образования: Учеб. пособие для сред. проф. образования. - 2-е изд., перераб. / А. П. Ганенко, М.И. Лапсарь. - М.: Издательский центр «Академия», 2005. - 336 с.

4. Усатенко С. Т. и др. Графическое изображение электрорадиосхем: Справочник / С. Т. Усатенко, Т. К. Каченюк, М. В. Терехова - К.: Техника, 1986- 120 с, ил.

Размещено на .ru