基于數(shù)字pid的電機速度控制系統(tǒng)設計_課程設計任務書-wenkub
2022-09-06 14:54:20 本頁面
【正文】 關鍵詞 ：系統(tǒng)參數(shù)；數(shù)字 PID；計算機控制系統(tǒng) 2 1 電機硬件控制電路 硬件電路器件選型 電機驅動電路的開關器件選擇英飛凌公司的 BTS7960。由于 p 型通道的高電位開關，需要一個電荷泵消除電磁干擾。開環(huán)控制在用法上比較簡單，只需考慮輸出，不需要反饋信號，使用上比較簡單，但是其缺點是速度控制的精度比較低，不能適應不同的賽道環(huán)境。但是這樣一來將會增加S12 的負擔。測速發(fā)電機輸出的電壓大小表征了電機的實際轉速。電機的工作模式如表 1 所示。 圖 PID控制的方塊圖 比例（ P）控制 。 積分（ I）控制 。積分項對誤差取決于時間的積分，隨著時間的增加，積分項會增大。 在微分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的微分（即 8 誤差的變化率）成正比關系。這就是說，在控制器中僅引入 “ 比例 ” 項往往是不夠的，比例項的作用僅是放大誤差的幅值，而目前需要增加的是 “ 微分項 ” ，它能預測誤差變化 的趨勢，這樣，具有比例 +微分的控制器，就能夠提前使抑制誤差的控制作用等于零，甚至為負值，從而避免了被控量的嚴重超調。 PID控制器參數(shù)整定的方法很多，概括起來有兩大類：一是理論計算整定法。 PID控制器參數(shù)的工程整定方法，主要有臨界比例法 、反應曲線 法和衰減法。 利用該方法進行 PID 控制器參數(shù)的整定步驟如下： （ 1）首先預 選擇一個足夠短的采樣周期讓系統(tǒng)工作； （ 2）僅加入比例控制環(huán)節(jié)，直到系統(tǒng)對輸入的階躍響應出現(xiàn)臨界振蕩，記下這時的比例放大系數(shù)和臨界振蕩周期； （ 3）在一定的 控制度 下通過公式計算得到 PID 控制器的參數(shù)。 數(shù)字 PID控制程序 本設計采用增量計算位置輸出的 PID 控制算法， 位置式 PID 控制的輸出與整個過去的狀態(tài)有關，用到了誤差的累加值；而增量式 PID 的輸出只與當前拍和前兩拍的誤差有關，因此位置式 PID 控制的累積誤差相對更大；增量式 PID 控制輸出的是控制量增量，并無積分作用，因此該方法適用于執(zhí)行機構帶 積分部件的對象，如步進電機等，而位置式 PID 適用于執(zhí)行機構不帶積分部件的對象，如電液伺服閥。 MOTOR_D = (int) ( Kd*(MOTOR_ER2*MOTOR_ER1+MOTOR_ER2) )。通過這次設計讓我對 P、 I、 D在控制電機性能方面有了更進一步的理解， 也讓我感覺到了自己所學知識的不全面和對細節(jié)把握的不準確。 int key_temp。 MOTOR_D = (int) ( Kd*(MOTOR_ER2*MOTOR_ER1+MOTOR_ER2) )。 PWMDTY23 = MOTOR_OUT。 PWMDTY23 = 0。 key_temp = Mode_Get()。 L_speed=64。 L_speed=71。 L_speed=67。 13 L_speed=71。 PLL_Init()。 PIT_Timer_Init()。 for(。 PWMDTY01 = 0。 } } 14 參考文獻 [1] 吳曄，張陽，騰勤 . 基于 HCS12 的嵌入式系統(tǒng)設計 . 北京：電子工業(yè)出版社，2020. [2] 陳伯時主編 . 電力拖動自動控制系統(tǒng) . 第 2 版 . 北京：機械工業(yè)出版社， 2020. [3] 謝宜仁 主編 . 單片機實用技術問答 [M]. 北京：人民郵電出版社， 202002. [4] 實用電子電路設計制作 300 例 [M]. 北京：中國電力出版社， 2
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