計算機控制技術(shù)課程設(shè)計報告-wenkub.com
2025-05-11 03:24 本頁面
【正文】 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)有機的結(jié)合； 設(shè)計了速度檢測電路； 利用C語言進行程序設(shè)計 根據(jù)上面論述結(jié)合測試數(shù)據(jù)可以看出本次設(shè)計基本完成了設(shè)計任務(wù)和要求。但是一般合理的轉(zhuǎn)速區(qū)間則影響不大。所以對有較大慣性或滯后的被控對象，比例+微分(PD)控制器能改善系統(tǒng)在調(diào)節(jié)過程中的動態(tài)特性。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。這樣，即便誤差很小，積分項也會隨著時間的增加而加大，它推動控制器的輸出增大使穩(wěn)態(tài)誤差進一步減小，直到等于零?！ 》e分（I）控制 在積分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的積分成正比關(guān)系。PID控制器就是根據(jù)系統(tǒng)的誤差，利用比例、積分、微分計算出控制量進行控制的。（3）【PID結(jié)構(gòu)】加入微分環(huán)節(jié)后。超調(diào)=3 靜差=1。 在本系統(tǒng)中定時器T0中斷子程序是用來控制電機運行時間和進行速度計算和PID 運算。 (a) (b) 電機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 算法實現(xiàn) PID算法本系統(tǒng)設(shè)計的核心算法為PID算法，它根據(jù)本次采樣的數(shù)據(jù)與設(shè)定值進行比較得出偏差，對偏差進行P、I、D運算最終利用運算結(jié)果控制PWM脈沖的占空比來實現(xiàn)對加在電機兩端電壓的調(diào)節(jié)[10]，進而控制電機轉(zhuǎn)速。 電機驅(qū)動電路在本系統(tǒng)中由于要將電機本次采樣的速度與上次采樣的速度進行比較，通過偏差進行PID運算，因此速度采集電路是整個系統(tǒng)不可缺少的部分。Vs為電機驅(qū)動電源。 顯示模塊設(shè)計方案采用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、可對字符進行顯示。ULN2003A由7組達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，具有同時驅(qū)動7組負載的能力，為單片雙極型大功率高速集成電路。二、 設(shè)計方案與論證 系統(tǒng)設(shè)計方案根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計的任務(wù)和要求。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：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。針對三種調(diào)速方法，都有各自的特點，也存在一定的缺陷。如果周期性的施加上述脈沖，則響應(yīng)也是周期性的。圖中為窄脈沖，、b、c、d所示，為電路的輸入。如果把各輸出波形用傅立葉變換分析，則其低頻段非常接近，僅在高頻段略有差異。即通過對一系列脈沖的寬度進行調(diào)制，來等效地獲得所需要波形（含形狀和幅值）。PID參數(shù)是根據(jù)控制對象的慣量來確定的。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。 擴充臨界比例度法整定參數(shù)控制度控制規(guī)律TPIPIDPIPIDPIPIDPIPID（2）經(jīng)驗法經(jīng)驗法是靠工作人員的經(jīng)驗及對工藝的熟悉程度，參考測量值跟蹤與設(shè)定值曲線，來調(diào)整P、I、D三者參數(shù)的大小的，具體操作可按以下口訣進行：參數(shù)整定找最佳，從小到大順序查；先是比例后積分，最后再把微分加；曲線振蕩很頻繁，比例度盤要放大；曲線漂浮繞大灣，比例度盤往小扳；曲線偏離回復(fù)慢，積分時間往下降；曲線波動周期長，積分時間再加長；曲線振蕩頻率快，先把微分降下來；動差大來波動慢，微分時間應(yīng)加長?？刂菩Ч脑u價函數(shù)通常用誤差平方面積表示。（1）擴充臨界比例度法這種方法適用于有自平衡特性的被控對象。因此，實際用得較多的還是工程整定法。一般來說，要求被控過程是穩(wěn)定的，能迅速和準(zhǔn)確地跟蹤給定值的變化，超調(diào)量小，在不同干擾下系統(tǒng)輸出應(yīng)能保持在給定值，操作變量不宜過大，在系統(tǒng)和環(huán)境參數(shù)發(fā)生變化時控制應(yīng)保持穩(wěn)定。因此,式（）又稱為位置型PI
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