【正文】 or position control of more and more important, due to the dc motor speed is easy to control, precision and high efficiency, can realize the smooth position control in a wide range, etc and in metallurgy, machinery processing and manufacturing industries widely used. Based on the small power dc gear motor as control object, the application of PID control algorithm to realize accurate control of dc motor. And developed a controller for STC80c51 L293D drive dc motor. Using C language programming to achieve position control of dc motor. Test results show that the control of speed and high reliability. Keywords: dc motor, PID, and position control 4 一、設計 題目 設計要求 基于單片機的直流電機位置控制系統(tǒng)設計。 （ 4)信號的采集、計數(shù)、數(shù)碼顯示、報警等功能用 8051 來控制實現(xiàn)。直流電動機包含三部分：固定的磁極、電樞、換向片和 電刷。直流電動機利用電磁力定律產(chǎn)生力合轉(zhuǎn)矩，利用電磁感應定律產(chǎn)生電勢。 cm 空閑方式停止 CPU 的工作，但允許 RAM，定時／計數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。 方案二：以 LCD1602 顯示， 1602 液晶也叫 1602 字符型液晶，它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號等的點 陣 型液晶模塊。 電機的驅(qū)動模塊的選擇 方案一： 用 L298 進行驅(qū)動。在線性放大驅(qū)動方式，半導體功率器件工作在線性區(qū)。 L293d 是 ST 公司生產(chǎn)的一種高電壓，小電流電機驅(qū)動芯片。帶散熱片時能持續(xù)提供 1A的電流，如果使用外圍器件，它還能提供不同的電壓和電流。 我們選用 20 格碼盤。對射式光電開關的特點在 于：可辨別不透明的反光物體，有效距離大，不易受干擾，高靈敏度，高解析，高亮度，低功耗，響應時間快，使用壽命長，無鉛，廣泛應用于 ：投幣機，小家電，投幣機，自動感應器，傳真機，掃描儀等設備上面 。根據(jù)偏差的比例 （ P） 、積分（ I） 、微分 （ D） 進行的控制，稱為 PID 控制。 圖 5 模擬 PID 控制系統(tǒng)原理框圖 11 PID 調(diào)節(jié)器是一種線性調(diào)節(jié)器，它根據(jù)給定值 )(tr 與實際輸出值 )(tc 構(gòu)成的控制偏差 ： )(te = )(tr － )(tc （ 8） 將偏差的比例、積分、微分通過線性組合構(gòu)成控制量，對控制對象進行控制，故稱為 PID 調(diào)節(jié)器。 簡單的說， PID 調(diào)節(jié)器各校正環(huán)節(jié) 的作用是： （ 1） 比例環(huán)節(jié) ： 即時成比例地反應控制系統(tǒng)的偏差信號 )(te ,偏差一旦產(chǎn)生，調(diào)節(jié)器立即產(chǎn)生控制作用以減少偏差 ； （ 2） 積分環(huán)節(jié) ： 主要用于消除靜差，提高系統(tǒng)的無差度。因此，系統(tǒng)中數(shù)字控制的設計，實際上是計算機算法的設計。 由 （ ） 可看出，位置型控制算式不夠方便，這是因為要累加偏差 )(ie ,不僅要占用較多的存儲單元，而且不便于編寫程序，為此對式 （ ） 進行改進。顯然，要同時滿足上述各項要求是很困難的，必須根據(jù)具體過程的要求，滿足主要方面，并兼顧其它方面。這種方法最大優(yōu)點就是整定參數(shù)時不依賴對象的數(shù)學模型，簡單易行。使用這種方法整定數(shù)字調(diào)節(jié)器參數(shù)的步驟是： ① 選擇一個足夠小的采樣周期，具體地說就是選擇采樣周期為被控對象純滯后時間的十分之一以下。 控制度＝模擬])([])([0202????dttedtte D D C （ 25） 實際應用中并不需要計算出兩個誤差平方面積，控制度僅表示控制效果的物理 概念。 下 面以 PID 調(diào)節(jié)器為例，具體說明經(jīng)驗法的整定步驟： ① 讓調(diào)節(jié)器參數(shù)積分系數(shù) IK =0，實際微分系數(shù) DK =0，控制系統(tǒng)投入閉環(huán)運行，由小到大改變比例系數(shù) PK ，讓擾動信號作階躍變化，觀察控制過程，直到獲得滿意的控制過程為止。如此反復試湊，直到找到滿意的比例系數(shù) PK 和積分系數(shù) IK 為止。大慣量如：大烘房的溫度控制，一般 P 可在 10 以上 ,I 在 （ 10） 之間 ,D 在 1 左右。在這次設計中采用了 AT89C51 芯片和 12M 高精度晶振，可以獲得較為準確的時鐘頻率，如下圖所示。誤差范圍 18 度到 120 度之間。實踐出真知，只有自己真正動手才能發(fā)現(xiàn)自己在學習之中的漏洞，并好好的彌補自己的不足。 sbit pwm_adjust=P1^5。 sbit key_sub=P1^6。 int pwm=7。 uint bashiNum。x0。 } unsigned int NowNum=9880。 unsigned int direction=0。 uint pos[3]={0,0,0}。 uint posud[2]={0,0}。 subd=posud[1]posud[0]。 bashiNum=(subpos*8)/10。 halftime=(temp*1000)/2。 P2=0xff。 shi = (num/10)%10。 delay(10)。 delay(10)。 P0=table[ge]。 P2=0xff。 P2=0xff。 } else if(num10000) { ge=num%10。 P0=table[ge]。 P2=0xff。 P2=0xff。 P2=0xff。 } 26 } void Stop() { in1=0。 stopflag=1。 //關閉 定時器 0 中斷 TR0=0。 nowtime=0。 } if(DstNum==NowNum) { Stop()。 if(NowNum==1amp。 if(key==0) { menuChoice=(menuChoice+1)%3。 if(pwm==100) { pwm=15。 if(key_add==0) { delay(20)。 } if(sub_bai==0) { delay(20)。//ms TL0=(65536pwm*500)%256。 //啟動定時器 ET1=1。 in2=0。 led=1。 in2=0。 led=1。 if((subNumhaveNum)130) pwm=15。 if((subNumhaveNum)130) pwm=15。 ea=0。//重新賦值 1ms TL1=(6553650000)%256。 //打開定時器 0 中斷 caiyangtime++。 //pid()。 tempi=2。 if(tempe==0) { e[0]=e[1]。 //pid()。 //EA=1。 SetTarget()。 } } 。 menuChoice=0。 // pwm=6。 IT0=1。 tempe=1。 posud[tempe]=*(pos[2]+*(e[1]e[0]))。 if(tempi==0) {pos[0]=pos[1]。 nowtime=nowtime+100。 TR0=1。 ET0=0。 } } void Timer_0() interrupt 1 { TH0=(65536pwm*500)/256。 } else { double mustdoneNum=(bashiNumhaveNum)/((totaltimenowtime)/100)。 } } void myself() { if(nowtime(halftime)) { double mustdoneNum=(subNumhaveNum)/((halftimenowtime)/100)。 in1=1。 direction=1。 in1=0。 direction=0。//重新賦值 1ms TL1=(6553650000)%256。 } } }