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基于數(shù)字pid控制的直流伺服電機控制系統(tǒng)設計-資料下載頁

2025-10-30 04:18本頁面

【導讀】代伺服控制系統(tǒng)的一個發(fā)展趨勢。而模擬PID控制算法是比較理想的控制算法，在工業(yè)。隨著計算機技術與智能控制理論的發(fā)展，數(shù)字PID技術漸漸發(fā)展起。優(yōu)點，應用面越來越廣。目前，國內開發(fā)的計算機控制伺服系統(tǒng)基本上都采用計算機的串行口與伺服端進行。有線連接，伺服端一般采用DSP芯片進行控制。法控制的PWM脈沖實現(xiàn)對直流伺服電機轉速的控制，進而轉化成對電機位移的控制。電動機的位移進行控制，用軟件方式實現(xiàn)數(shù)字PID控制算法。工作，使被控參數(shù)與給定值保持一致。位移無靜差調節(jié)的目的。性能和結構發(fā)生了翻天覆地的變化。今科技的主流之一，廣泛深入到研究和應用工程等各個領域。控制系統(tǒng)包括控制器﹑傳感器﹑變送器﹑執(zhí)行機構﹑輸入輸出接口?？刂萍捌淇刂破骰蛑悄躊ID控制器已經很多，產品已在工程實際中得到了廣泛的應用。市場，參與國際競爭也成為現(xiàn)實需求。方案，以提升設備性能、檔次與市場競爭力。在國外，尤其在運動控制及過程控制方面。國內外各行業(yè)的高度重視。

　　

【正文】 中 C、 D分別為 IN IN2 或 IN IN4； L為低 電平， H為高電平， ※ 為不管是低電平還是高電平。 表 L298 對直流電機控制的邏輯真值表 輸入 輸出 Ven=H C=H； D=L 正轉 C=L； D=H 反轉 17 C=D 制動 Ven=L C=※ ； D=※ 沒有輸出，電機不工作 4 軟件設計 軟件設計主要是 PID 控制算法的軟件實現(xiàn)、 鍵盤掃描程序 、 LED 顯示器的顯示程序， A/D、 D/A 和電機控制程序等 分配系統(tǒng)資源，編寫系統(tǒng)初始化和主程序模塊框圖 首先為 A/D轉換器、 D/A 轉換器分配地址，采用模塊化設計，為各個模塊分配內 存，在利用主程序來調用各個模塊子程序，從而實現(xiàn)整個系統(tǒng)的功能。 系統(tǒng)初始化框圖 開始 初始化顯示器 初始化 A/D 轉換器 初始化 D/A轉換器 初始化鍵盤 18 主程序模塊框圖 編寫 A/D 轉換和位置檢測 子程序框圖 開始 系統(tǒng)初始化 鍵盤掃描子程序 定時中斷服務程序 電機驅動子程序 PID 控制程序 D/A轉換子程序 A/D 轉換子程序 位置檢測子程序 LED 顯示子程序 主程序 產生定時中斷 中斷返回 19 A/D 轉換和位置檢測子程序框圖 編寫控制程序和 D/A 轉換控制子程序模塊框圖 產生中斷 檢測當前位置 開始轉換 =1? Y 轉換結束否 Y N 等待 N 保存當前位移數(shù)據(jù) 中斷返回 20 增量式 PID 控制程序框圖 D/A 轉換控制子程序框圖 其它程序模塊 (顯示與鍵盤等處理程序 ) 框圖 輸入 r(k),c(k) 計算 e(k) =r(k)c(k) 取 d0， d1， d2 計算△ u(k)=d0e(k)+d1e(k1)+d2e(k2) 將△ u(k)保存 e(k1)→ e(k2),e(k)→ e(k1) 返回 準備轉換的數(shù)據(jù) 開始轉換 轉換完 成返回 21 鍵盤處理程序 框圖 3 延時 10ms 消抖 按鍵按下？ Y 求鍵值 確認按鍵按下？ Y 2 0 1 0 鍵功能 處理 1 鍵功能 處理 2 鍵功能 處理 3 鍵功能 處理 返回主程序 N N 22 顯示子程序框圖 5 系統(tǒng) PROTUES 仿真 Protues 仿真軟件介紹 Protues 軟件是英國 Labcenter electronics 公司出版的 EDA工具軟件。它不僅具有其它 EDA 工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機及外圍器件。它是目前最好的仿真單片機及外 圍器件的工具。 Proteus是世界上著名的 EDA工具 (仿真軟件 )，從原理圖布圖、代碼調試到單片機與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到 PCB 設計，真正實現(xiàn)了從概念到產品的完整設計。 它 是目前世界上唯一將電路仿真軟件、 PCB設計軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設計平臺 。 仿真步驟如下： （ 1） 打開 Protues 軟件 ，新建一個文件。 （ 2） 設置 Protues 環(huán)境，再選擇所需元件。 （ 3） 根據(jù)系統(tǒng)要求進行連線，組成完整的電路圖。 （ 4） 雙擊單片機元件，設置其屬性，選擇 HEX 文件。 （ 5） 進行仿真。 6 系統(tǒng)總的電路原理圖 初始化 P2低四位賦值 1110， N 賦值 1 P2 低四位移位次數(shù)N 等于 4？ Y N P2 低四位左移一位， N++ 接通緩沖器把顯示數(shù)據(jù)送到數(shù)碼管數(shù)據(jù)段 23 7 課程設計心得體會 通過這兩周的課程設計，使我學會了數(shù)字 PID 的具體應用和直流調速系統(tǒng)的設計。 課程設計師本科學習階段一次非常難得的理論與實際相結合的機會，通過這次課程設計，我擺脫了單純的理論知識學習狀態(tài) 。 和實際設計的結合鍛煉了我的綜合運用所學的基礎知識，解決實際問題的能力，同時也提高了我查閱文獻資料的能力。雖然設計內容繁多，過程繁瑣但是我的收獲卻是更加豐富。各種電子元件的選擇，各種模塊的設計，其中遇到各種難題，但最終通過查找資料和請教老師的得到了解決，從而更加熟練的掌握了。能如期完成課程設計，增強了我的信心。但其中也有一些 不足，還不夠完善， 但 我想 在 以后的設計 中 會慢慢完善的。 8． 參考文獻 [1]宋曉宇 . 單片機模糊 PID 控制雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)研究 [D].沈陽建筑大學 ,2020. [2]董子文 . 模糊控制在直流調速系統(tǒng)中的改進研究 [D].南京大學 ,2020. [3]李勇軍 . 電機智能調速方法的仿真研究 [D].湖南大學 ,2020. [4]王國杰 . 基于 ARM 的全數(shù)字可逆直流調速系統(tǒng)的研究 [D].河北工程大學 ,2020. [5]張學燕 . 神經網絡自適應 PID 控制器的研究與仿真 [D].貴州大學 ,2020. [6]牟建學 . 直 流運動控制系統(tǒng)實驗平臺的研究 [D].山東科技大學 ,2020. 24
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