系统由风量给定环节、控制环节、变频调速(整流,逆变)环节、风量检测反馈环节和保护电路组成,如所示。风量给定环节主要由电压模拟量给出或由键盘设定数字量,数字量输入单片机80C196KB进行处理,输出控制频率信号给变频器,变频器生成并放大PWM调制波,加到交流电机的三组绕组上,从而控制其转速,达到控制风机风量,再检测氧化炉进风口风量,变送至单片机,根据给定的控制规律(PID)使系统达到风量的自动控制。同时,原系统所开设的旁路排气阀关闭,以备系统故障、变频器检修时转为手动控制状态。 控制系统的软件实现系统的控制部分采用以80C196KB为核心的数字控制系统,96系列单片机拥有A/D、PWM调制、软件定时和串行通讯等资源,因此适宜于对电机等实时性要求较高的对象进行控制。 首先解决好采样和实时性。要准确反映采样信号的幅值大小和变化趋势,这就要求对采样结果进行适当处理,去掉噪声信号。实时性要求必须尽量缩短控制相对于采样的滞后时间,针对受控信号的变化趋势及时对控制作出调整。 由于现场有大功率用电设备和大量的带电粉尘,除对采样信号进行硬件滤波外,还需进行软件滤波,片考虑到单机难以完成象卡尔曼滤波等复杂算法,现场又存在高频及低频干扰信号,故采用惯性滤波法。 设时刻n的风量采样信号的输出为Y(n),常用RC滤波器的传递函数为:Y(s)X(s)=11 TfS(1)将(1)式写成差分方程TfY(n)-Y(n-1)T Y(n)=X(n),化工反应炉风机变频调速单片机自控系统的研究与实现33整理得:Y(n)=(1-A)X(n) AY(n-1)(3)式中:A=TfTf F滤波系数,0