基于51系列單片機控制步進(jìn)電機調(diào)速閉環(huán)系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計word格式(完整版)
【正文】 步進(jìn)電機 的驅(qū)動控制系統(tǒng) 控制系統(tǒng) 的組成 方框圖如下： 1） 脈沖信號的產(chǎn)生 脈沖信號由 單片機 AT89S52 的 I/O 口 產(chǎn)生 ，一般的脈沖信號的占空比為 左右 ，電機轉(zhuǎn)速越高，占空比則越大。 步進(jìn)電機一經(jīng)定型，其性能取決于電機的驅(qū)動電源。 ⑤、 B, :接電機 B相線圈的二根引線。 基于 51 系列單片機 控制 步進(jìn)電機 調(diào)速閉環(huán)系統(tǒng) 設(shè)計 6 下 圖 中 為電機驅(qū)動部分 。pk小 調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)的速度慢，但pk過小又起不到調(diào)節(jié)作用。 另外，當(dāng)系統(tǒng)受到?jīng)_激式偏差沖擊 時，由于偏差的變化率很大，而 PI調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)速度又很慢，這樣勢必會造成系統(tǒng)的振蕩，給生產(chǎn)過程帶來很大的危害．改善的方法是在比例積分調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上再加人微分調(diào)節(jié)，構(gòu)成比例積分微分調(diào)節(jié)器 (PID)。 圖 5 單片機閉環(huán)控制系統(tǒng)框圖 位置式 PID的控制算法 如前所述 PID調(diào)節(jié)的微分方程為： 001()t epditdy k e e d t T yTd? ? ? ?? 將此微分方程寫成對應(yīng)的差分方程形式． 1 001[ ( ) ]n nnn p n k dkieey k e e T T yTT ???? ? ? ?? （ 4） 式中： ne 第 n次采樣周期內(nèi)所獲得的偏差信號 ； 1ne? 第 n1次采樣周期內(nèi)所獲得的偏差信號 ； T采樣周期 ； ny 調(diào)節(jié)器第 rt次控制變量的輸出 ； 為了編寫計算機程序的方便，現(xiàn)將算式 (4)寫成下列形式 100 ()nn p n a k b n nky k e k e k e e y??? ? ? ? ?? （ 5） 式中： *pa ikTk T?， *pdb kTk T? 因為采樣周期 T，積分常數(shù) iT 和微分常數(shù) dT 選定后皆為 常數(shù)，因此 ak 及 bk 必為常 。我們在程序中設(shè)定轉(zhuǎn)速為72 rpm， 通過與 采集回來的數(shù)據(jù)相比較，當(dāng)采集回來的數(shù)據(jù) 小于 72rpm 時，我們通過改變 PID 的相應(yīng)的參數(shù) （ pk =， iT = ， dT =） 來調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)速，讓步進(jìn)電機的轉(zhuǎn)速加起來，使之與 72 rpm 相吻合。 //sbit P14=P1^4。 {_nop_()。 uchar LCD0_data,LCD1_data,LCD2_data,LCD3_data。 //T1 計數(shù)器 ， T0 定時器，方式 1 TL0=(6553610000)%256。 t 120。 while(x) { for (i = 0。0x80)。 delayNOP()。 _nop_()。 //數(shù)據(jù)指針 =80+地址變量 } void dectobit(int dec) { LCD3_data=dec/1000+0x30。 lcd_wdat(LCD3_data)。 lcd_wdat(0x31)。 lcd_wcmd(0x0c)。 initime()。m++) lcd_wdat(cdis1[m])。 //對 T1定時常數(shù)進(jìn)行預(yù)置。 f=TH1*256+TL1。 sbit key=P1^6。 if(k32) 基于 51 系列單片機 控制 步進(jìn)電機 調(diào)速閉環(huán)系統(tǒng) 設(shè)計 17 k=32。 if(fx==0) { while(!fx)。 for(i=0。 TMOD=0x01。 cw=1。 K=K+50。 } cp=~cp。 TL0=(65536K)%256。 while(!key2)。 //TL0=0xfd。 TH0=(65536K)/256。i++) for(j=0。 } } } /******************************************/ /******************************************/ void PID()//PID 算法 { x=20200/80。 Delay(100)。 uint i。 TH1=0。 // TR1=1。 //設(shè)置顯示位置為第二行 for(m=0。 TR1=1。 lcd_wcmd(0x06)。 lcd_wcmd(0x38)。 lcd_wdat(LCD2_data)。 LCD2_data=dec/100。 P0 = cmd。 delayNOP()。 return(result)。 i++) {} } } bit lcd_busy() { bit result。 } } void mydelay() { for(i=0。 //定時 10000us TL1=0。 uchar data in_data[] = {0x01,0x02}。_nop_()。 sbit LCD_RW = P2^1。 基于 51 系列單片機 控制 步進(jìn)電機 調(diào)速閉環(huán)系統(tǒng) 設(shè)計 11 七 、 實驗 心得 及體會 通過 本次課程設(shè)計 我們學(xué)習(xí)到了許多書本上沒有的知識，通過自己查資料和互相討論，對系統(tǒng)進(jìn)行整體設(shè)計后基本達(dá)到了要求，實現(xiàn)步進(jìn)電機速度閉環(huán)控制 并通過對系統(tǒng)控制算法的比較，綜合考慮，選用了閉環(huán)的 PID 控制，使我們對PID 的控制有了更深刻的認(rèn)識，使自己將理論與實際相結(jié)合起來同時對 51 系列的單片機的設(shè)計及編程有了更深的了解，學(xué)會了很多。 基于 51 系列單片機 控制 步進(jìn)電機 調(diào)速閉環(huán)系統(tǒng) 設(shè)計 9 增量式 PID的控制算法 在位置式 PID控制算法中，每
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