基于89C51单片机的喷油校泵台调速系统设计

式中：n1为同步转速，r／min；f1为电源频率，Hz；p为极对数s为转差率。
在一定的负载范围内调节励磁线圈中的励磁电流，可以调节转差率s，达到调节转速的目的。励磁电流越大，转速越高；反之则转速越低。

4 系统软件设计
系统软件采用模块化结构设计，主要由PC机、89C51单片机和通信3个模块组成嘲。其中PC机模块主要完成主轴转速预置及显示；通信模块实现PC机与单片机之间数据传输；89C51单片机模块完成定时采样和自动控制主轴转速。其系统软件的主程序如图3所示。主程序主要完成系统初始化、与上位机握手、接收预置参数、调用主轴转速程序、调用喷油计数程序以及调用数据采集发送程序。

由于控制对象是具有纯滞后的一阶惯性环节，所以按要求设计为快速随动系统。为了提高跟踪的快速性，调速范围过大时，在第一拍先使控制器输出逼近给定要求，后启动PI控制算法。第一拍控制模型为：

式中：U(T)为当前控制器输出值；U(T-1)为上一次控制器输出值；N(T)为当前控制器给定值；N(T-1)为上一次控制器给定值。
PI控制算法的数学模型为：

式中：Kp为比例系数；T为采样周期；Ti为积分时间常数。
第二拍控制模型为：

式中：K0，K1，K2，K3，P1，P2，P3为系数。
由于加入了积分环节，影响系统的动态性能，可以消除余差，提高控制精度。

5 结论
该设计系统已成功应用在某内燃机车柴油机喷油泵的测试平台。研究表明，该喷油校泵台调速系统可自动控制喷油计数、主轴转速，实现量油时主轴转速的数字显示与屏幕显示，使用维修方便，从而提高检测精度和自动化程度。