計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告-文庫吧在線文庫
【正文】 也是周期性的。直流PWM調(diào)速系統(tǒng)與可控整流式調(diào)速系統(tǒng)相比有下列優(yōu)點(diǎn)：由于PWM調(diào)速系統(tǒng)的開關(guān)頻率較高，僅靠電樞電感的濾波作用就可獲得平穩(wěn)的直流電流，低速特性好、穩(wěn)速精度高、調(diào)速范圍寬。ULN2003A由7組達(dá)林頓晶體管陣列和相應(yīng)的電阻網(wǎng)絡(luò)以及鉗位二極管網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，具有同時(shí)驅(qū)動(dòng)7組負(fù)載的能力，為單片雙極型大功率高速集成電路。Vs為電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源。 (a) (b) 電機(jī)速度采集方案主要用于與電腦通信繪畫PID波形四、軟件設(shè)計(jì) 算法實(shí)現(xiàn) PID算法本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心算法為PID算法，它根據(jù)本次采樣的數(shù)據(jù)與設(shè)定值進(jìn)行比較得出偏差，對(duì)偏差進(jìn)行P、I、D運(yùn)算最終利用運(yùn)算結(jié)果控制PWM脈沖的占空比來實(shí)現(xiàn)對(duì)加在電機(jī)兩端電壓的調(diào)節(jié)[10]，進(jìn)而控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。超調(diào)=3 靜差=1。PID控制器就是根據(jù)系統(tǒng)的誤差，利用比例、積分、微分計(jì)算出控制量進(jìn)行控制的。這樣，即便誤差很小，積分項(xiàng)也會(huì)隨著時(shí)間的增加而加大，它推動(dòng)控制器的輸出增大使穩(wěn)態(tài)誤差進(jìn)一步減小，直到等于零。所以對(duì)有較大慣性或滯后的被控對(duì)象，比例+微分(PD)控制器能改善系統(tǒng)在調(diào)節(jié)過程中的動(dòng)態(tài)特性。歸納起來主要做了如下幾方面的工作： PID算法與PWM控制技術(shù)有機(jī)的結(jié)合； 設(shè)計(jì)了速度檢測(cè)電路； 利用C語言進(jìn)行程序設(shè)計(jì) 根據(jù)上面論述結(jié)合測(cè)試數(shù)據(jù)可以看出本次設(shè)計(jì)基本完成了設(shè)計(jì)任務(wù)和要求。但是一般合理的轉(zhuǎn)速區(qū)間則影響不大。其原因是由于存在有較大慣性組件（環(huán)節(jié)）或有滯后(delay)組件，具有抑制誤差的作用，其變化總是落后于誤差的變化?！ 》e分（I）控制 在積分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號(hào)的積分成正比關(guān)系。（3）【PID結(jié)構(gòu)】加入微分環(huán)節(jié)后。 在本系統(tǒng)中定時(shí)器T0中斷子程序是用來控制電機(jī)運(yùn)行時(shí)間和進(jìn)行速度計(jì)算和PID 運(yùn)算。 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路在本系統(tǒng)中由于要將電機(jī)本次采樣的速度與上次采樣的速度進(jìn)行比較，通過偏差進(jìn)行PID運(yùn)算，因此速度采集電路是整個(gè)系統(tǒng)不可缺少的部分。 顯示模塊設(shè)計(jì)方案采用1602LCD液晶顯示器，該顯示器控制方法簡單，功率低、硬件電路簡單、可對(duì)字符進(jìn)行顯示。二、 設(shè)計(jì)方案與論證 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的任務(wù)和要求。針對(duì)三種調(diào)速方法，都有各自的特點(diǎn)，也存在一定的缺陷。圖中為窄脈沖，、b、c、d所示，為電路的輸入。即通過對(duì)一系列脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制，來等效地獲得所需要波形（含形狀和幅值）。否則，將原比例系數(shù)增大一些，再調(diào)整積分系數(shù)，力求改善控制過程?？刂菩Ч脑u(píng)價(jià)函數(shù)通常用誤差平方面積表示。因此，實(shí)際用得較多的還是工程整定法。因此,式（）又稱為位置型PID算式。模擬PID調(diào)節(jié)器的控制規(guī)律為 （）式中，為比例系數(shù)，為積分時(shí)間常數(shù)，為微分時(shí)間常數(shù)。目前提出的控制算法有很多。 模擬PID控制系統(tǒng)原理框圖PID調(diào)節(jié)器是一種線性調(diào)節(jié)器，它根據(jù)給定值與實(shí)際輸出值構(gòu)成的控制偏差： =－ （）將偏差的比例、積分、微分通過線性組合構(gòu)成控制量，對(duì)控制對(duì)象進(jìn)行控制，故稱為PID調(diào)節(jié)器。因此，系統(tǒng)中數(shù)字控制的設(shè)計(jì)，實(shí)際上是計(jì)算機(jī)算法的設(shè)計(jì)。顯然，要同時(shí)滿足上述各項(xiàng)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。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(gè)足夠小的采樣周期，具體地說就是選擇采樣周期為被控對(duì)象純滯后時(shí)間的十分之一以下。下面以PID調(diào)節(jié)器為例，具體說明經(jīng)驗(yàn)法的整定步驟：①讓調(diào)節(jié)器參數(shù)積分系數(shù)=0，實(shí)際微分系數(shù)=0，控制系統(tǒng)投入閉環(huán)運(yùn)行，由小到大改變比例系數(shù)，讓擾動(dòng)信號(hào)作階躍變化，觀察控制過程，直到獲得滿意的控制過程為止。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。、b、c所示的三個(gè)窄脈沖形狀不同，但它們的面積（即沖量）都等于1，那么，當(dāng)它們分別加在具有慣性的同一環(huán)節(jié)上時(shí)，其
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