原標(biāo)題：基于PIC16C63單片微機(jī)和模糊控制器實(shí)現(xiàn)新型電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)

基于PIC16C63單片微機(jī)和模糊控制器實(shí)現(xiàn)的新型電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，結(jié)合了單片機(jī)的高性能與模糊控制技術(shù)的智能性，為電機(jī)調(diào)速提供了一種高效、穩(wěn)定的解決方案。以下是對(duì)該系統(tǒng)的詳細(xì)闡述：

一、系統(tǒng)概述

該系統(tǒng)采用PIC16C63單片微機(jī)作為核心控制器，結(jié)合模糊控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速的精確控制。PIC16C63是MICROCHIP公司的8位CMOS單片微處理器，具有高性能、高集成度以及提供PWM信號(hào)等特點(diǎn)。模糊控制器的引入，則充分利用了其非線性結(jié)構(gòu)自尋優(yōu)等功能，顯著提高了系統(tǒng)的魯棒性和控制精度。

二、系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)主要由以下部分組成：

• PIC16C63單片微機(jī)：作為系統(tǒng)的核心控制器，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理和PWM信號(hào)生成。

• 顯示器：用于顯示電機(jī)的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速和給定轉(zhuǎn)速。

• 整流電路：將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，為電機(jī)提供電源。

• 直流變換：通過DC-DC變換器獲得5V電源，供給單片機(jī)使用。

• 斬波電路：用于調(diào)整電機(jī)的輸入電壓，實(shí)現(xiàn)調(diào)速功能。

• 轉(zhuǎn)速檢測電路：通常采用霍爾位置傳感器檢測電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速。

• 直流無刷電動(dòng)機(jī)：系統(tǒng)的被控對(duì)象，具有額定電壓和額定轉(zhuǎn)速等參數(shù)。

三、工作原理

1. 轉(zhuǎn)速檢測：通過霍爾位置傳感器檢測電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速，并將其與給定轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較。

2. 模糊化處理：將轉(zhuǎn)速偏差（e）和轉(zhuǎn)速偏差變化率（Δe）作為模糊控制器的輸入變量，進(jìn)行模糊化處理。模糊化處理是將精確值轉(zhuǎn)換為模糊量的過程，通常通過隸屬度函數(shù)實(shí)現(xiàn)。

3. 模糊推理：模糊控制器根據(jù)模糊化的輸入變量，按照預(yù)設(shè)的模糊控制規(guī)則進(jìn)行推理，產(chǎn)生相應(yīng)的控制量（即PWM信號(hào)的占空比增量Δδ）。

4. PWM信號(hào)生成：PIC16C63單片微機(jī)根據(jù)模糊控制器的輸出，生成相應(yīng)的PWM信號(hào)，并通過特定引腳輸出給電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。

5. 電機(jī)調(diào)速：電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)PWM信號(hào)的占空比調(diào)整電機(jī)的輸入電壓，從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)的調(diào)速功能。

四、系統(tǒng)優(yōu)勢

1. 高精度：模糊控制技術(shù)的應(yīng)用使得系統(tǒng)能夠更精確地控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，滿足高性能和高精度的要求。

2. 強(qiáng)魯棒性：模糊控制器能夠有效地克服傳動(dòng)對(duì)象和負(fù)載參數(shù)的大范圍變化以及非線性因素對(duì)系統(tǒng)造成的影響，提高系統(tǒng)的魯棒性。

3. 設(shè)計(jì)簡便：由于不需要建立被控對(duì)象的精確數(shù)學(xué)模型，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)變得較為簡便。

4. 成本低廉：采用高性能、高集成度的PIC16C63單片微機(jī)作為核心控制器，降低了系統(tǒng)的整體成本。

五、應(yīng)用前景

該系統(tǒng)在中小功率的直流無刷電機(jī)調(diào)速領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。通過稍加改進(jìn)和工藝化，可以應(yīng)用于許多現(xiàn)代化家用電器中。如果將電機(jī)換成交流驅(qū)動(dòng)的通用電機(jī)，并配以雙向可控硅控制電路，則該方案的應(yīng)用前景將更為廣闊。

綜上所述，基于PIC16C63單片微機(jī)和模糊控制器實(shí)現(xiàn)的新型電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)具有高精度、強(qiáng)魯棒性、設(shè)計(jì)簡便和成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，在電機(jī)調(diào)速領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。