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石家莊風(fēng)機(jī)廠模擬器軟件部分最終的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩信號(hào)是以占空比控制的PWM信號(hào)輸出的，而且其石家莊風(fēng)機(jī)廠模擬器動(dòng)態(tài)輸出轉(zhuǎn)矩可能為負(fù)。然而石家莊風(fēng)機(jī)廠模擬控制器輸出的占空比控制的PWM信號(hào)是0與5V的脈沖信號(hào)。
要完成控制器輸出與變頻器模擬電壓輸入之間的正確、有效連接，必須做以下工作：1)為達(dá)到負(fù)信號(hào)輸出，必須在程序中加以標(biāo)志位，通過標(biāo)志位和外圍接口電路配合，從而達(dá)到負(fù)信號(hào)輸出的目的，程序中I／O口D6置位表示程序所算動(dòng)態(tài)輸出轉(zhuǎn)矩為正，而當(dāng)其輸出動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩為負(fù)時(shí)，I／O口Dl置位，在后續(xù)模擬電路中予以具體處理。占空比控制的PWM輸出信號(hào)，必須對PWM信號(hào)加以整形和濾波，轉(zhuǎn)換成變頻器模擬給定可以接受的模擬電壓信號(hào)。將模擬電壓信號(hào)與變頻器的模擬電壓等級匹配，由于占空比控制的PWM信號(hào)是O與5V的脈沖信號(hào)，整形、濾波后將變?yōu)?～5V的模擬電壓信號(hào)，而變頻器模擬電壓輸出端子A13的模擬電壓輸入范圍．1 0～10V的模擬電壓信號(hào)，因此應(yīng)該對整形、濾波后的模擬電壓信號(hào)加以放大，使其滿足變頻器接口要求。
電路的工作原理是，模擬信號(hào)以占空比控制的PWM脈沖方式輸出動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩信號(hào)，程序中已根據(jù)轉(zhuǎn)矩信號(hào)的正負(fù)對I／O口D1、D6分別進(jìn)行了置位和復(fù)位工作，圖中用DMl、DP6表示，DMl與DP6的信號(hào)實(shí)時(shí)互補(bǔ)(DMl牛DP6=0)；PWM分別與正負(fù)標(biāo)志位DP6、DMl送入2輸入與門進(jìn)行信號(hào)的篩選，若輸出為DP6為l，則輸出的為正信號(hào)，需經(jīng)正信號(hào)處理電路進(jìn)行信號(hào)處理；而若DMl為1，則輸出的為負(fù)信號(hào)(0V、5V的脈沖信號(hào))，需經(jīng)負(fù)信號(hào)處理電路進(jìn)行信號(hào)處理。
負(fù)信號(hào)處理電路先將脈沖信號(hào)進(jìn)行RC濾波變?yōu)?～5V的模擬電壓信號(hào)，接著模擬信號(hào)進(jìn)行2倍的信號(hào)放大，此時(shí)模擬信號(hào)將變?yōu)镺～10V的模擬電壓信號(hào)，然后再對信號(hào)進(jìn)行反向，自此負(fù)信號(hào)處理電路輸出了．10～0V的模擬電壓信號(hào)。正信號(hào)處理電路的信號(hào)處理方案與其基本相同，只是少一級反向運(yùn)算。由于變頻器的模擬電壓輸入經(jīng)由兩個(gè)接線端子，雖然正負(fù)信號(hào)在同一時(shí)刻只有一路存在信號(hào)，我們?nèi)孕柙趦陕沸盘?hào)處理電路的后級將信號(hào)求和，然后送入變頻器雙極性模擬電壓給定端子A13。
簡單起見，本設(shè)計(jì)采用RC濾波電路進(jìn)行PWM脈沖信號(hào)濾波與整形，RC濾波電路實(shí)質(zhì)上式一個(gè)低通濾波器，必然有一定的延遲和失真，時(shí)間常數(shù)的選擇直接影響其失真程度，所以電路中RC電路的時(shí)間參數(shù)選擇是一個(gè)十分重要的問題。本實(shí)驗(yàn)使用的PWM輸出的載波頻率為1 0KHz，而濾波參數(shù)綜合選擇為R=10尼Q，C=0．1 uF，其濾波時(shí)間常數(shù)為lms，相對于5ms的一次的PWM輸出更新，這樣的滯后時(shí)間是實(shí)驗(yàn)可以接受的。