4.2.2 中断程序设计 外部中断0模块设计
外部中断0是故障中断，优先级最高。当电机出现问题时向CPU申请中断。响应中断后封锁PWM输出，使电机停转。 外部中断1模块设计
外部中断1是键盘输入中断，高优先级。当键盘有输入值时，8279向CPU申请中断。读取键值，按其实际功能进行操作。 内部定时器T0溢出中断设计
转速测定为M/T式编码盘测速，要通过测取给定时间内的编码盘输出的脉冲数。T0用来定时，T1用来计数，T0和T1均工作于方式1。
T0定时50ms，单片机的时钟频率为12MHz，机器周期为1us， 4.2.3 中断子程序模块
中断服务子程序完成实时性强的功能，如故障保护、PWM生成、状态检测和数字PID调节等,中断服务子程序由相应的中断源提出申请，CPU实时响应。
图4-3 转速调节中断子程序框图 图4-4故障保护中断子程序框图
当故障保护引脚的电平发生跳变时申请故障保护中断，而转速调节采用定时中
断。两种中断服务中，故障保护中断优先级别最高，转速调节中断级别次之。
4.3键盘/显示模块设计
键盘/显示模块核心控制器件是8279，由软件设置为8字符显示，左端送入，编码扫描键盘，双键互锁，内部时钟频率设置为100KHz。按键操作由终端导入，静态显示方式。
分解速度值到显示缓冲区 是 选通个位? 否 是 选通个位? 否 是 选通个位? 否 是 选通个位? 否 否 显示完毕? 是 返回
显示个位 延时 显示十位 延时 显示百位 延时 显示千位 延时 图4-5 显示子程序
否 提速N转 是 停止记数 读计数器值 求出此时电机速度值 重装记数初值 开始记数 返回
图4-6测速子程序
4.4数字PID控制器
4.4.1 PID控制器原理
在工程实际中，应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制，简称PID控制，又称PID调节。PID控制器问世至今已有近70年历史，它以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。当被控对象的结构和参数不能完全掌握，或得不到精确的数学模型时，控制理论的其它技术难以采用时，系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定，这时应用PID控制技术最为方便。PID控制，实际中也有PI和PD控制。PID控制器就是根据系统的误差，利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的。 比例（P）控制
比例控制是一种最简单的控制方式。其控制器的输出与输入误差信号成比例关系。当仅有比例控制时系统输出存在稳态误差（Steady-state error）。 积分（I）控制
在积分控制中，控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系。对一个自动控制系统，如果在进入稳态后存在稳态误差，则称这个控制系统是有稳态误差的或简称有差系统（System with Steady-state Error）。为了消除稳态误差，在控制器中必须引入“积分项”。积分项对误差取决于时间的积分，随着时间的增加，积分项会增
大。这样，即便误差很小，积分项也会随着时间的增加而加大，它推动控制器的输出增大使稳态误差进一步减小，直到等于零。因此，比例+积分(PI)控制器，可以使系统在进入稳态后无稳态误差。 微分（D）控制
在微分控制中，控制器的输出与输入误差信号的微分（即误差的变化率）成正比关系。自动控制系统在克服误差的调节过程中可能会出现振荡甚至失稳。其原因是由于存在有较大惯性组件（环节）或有滞后(delay)组件，具有抑制误差的作用，其变化总是落后于误差的变化。解决的办法是使抑制误差的作用的变化“超前”，即在误差接近零时，抑制误差的作用就应该是零。所以对有较大惯性或滞后的被控对象，比例+微分(PD)控制器能改善系统在调节过程中的动态特性。 4.4.2 数字PID控制器流程图
数字PID控制算法可以分为位置式PID和增量式PID控制算法。 将模拟的PID算式
?1tde?t??u?t??Kp?e?t???e?t?dt?TD?u0 (4-2) ?TI0dt??用求和的方式代替积分；用增量的方式代替微分.则可作如下近似 t?kt (k=0, 1 ,2,……..)
?e?t?dt?t?e?jT??T?ej (4-3)
0j?0j?0tkkde?t?e?kT??e??k?1?T?ek?ek?1??dtTT
进行离散处理有 u?K?e?Tkp?k?TI?ej?j?0k?TD?ek?ek-1???u0 (4-4) T? 这便是增量式PID算式，由于它的每次输出均与过去有关，计算时要对Ek进行累加，故工作量大。因此一般不用位置式PID。对三式稍作推导即得到下式。
TTD? (4-5) Δuk?Aek?Bek-1?Cek-2式中 A?K???1?????TIT?TD? C?KTD (4-6)
B??K?P?1?2??T?T 由式看出，如果计算机采用恒定的采样周期T,一旦确定了ABC只要使用前三次
测量值的偏差，就可以由式求出控制增量。如图4-7所示.
计算NK存入46H—48H 开始开 始 计算ANK存入4CH—4EH
返 回 图4-7 PID流程图
降速N转 ΔNK>0 否，取ΔNK整数N 提速N转 是，取ΔNK整数N 计算ΔNK存入4CH—4EH 更新NK-1,NK-2 计算CNK-2存入4FH—51H 计算ANK+BNK-1存入4CH—4EH 计算BNK-1存入4FH—51H