基于stc12c5a16s2單片機(jī)的pwm電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)-wenkub.com
2025-06-15 16:42 本頁(yè)面
【正文】 如果增大風(fēng)葉的齒數(shù)，可以減小實(shí)驗(yàn)的誤差。圖41 在設(shè)置電機(jī)轉(zhuǎn)速在1300r/min時(shí)，控制效果圖圖42 在設(shè)置電機(jī)轉(zhuǎn)速在2000r/min時(shí)，控制效果圖圖43 在設(shè)置電機(jī)轉(zhuǎn)速在3000r/min時(shí)，控制效果圖圖44 在設(shè)置電機(jī)轉(zhuǎn)速在4000r/min時(shí)，控制效果圖圖45 在設(shè)置電機(jī)轉(zhuǎn)速在4500r/min時(shí)，控制效果圖5 結(jié)論（是否達(dá)到系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)、存在問(wèn)題及原因）本設(shè)計(jì)題目為電機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)，速度要求：1300——4500r/min，控制普通直流電機(jī)旋轉(zhuǎn)，光電傳感器檢測(cè)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，具有速度設(shè)置功能。當(dāng)設(shè)置為2000r/min時(shí)，控制效果如圖42所示。（3）還有就是協(xié)議的問(wèn)題，沒(méi)有設(shè)置好，導(dǎo)致發(fā)送的數(shù)據(jù)無(wú)法接收，最后完善自己以前的協(xié)議內(nèi)容，數(shù)據(jù)發(fā)送與接受正常，滿足自己的傳輸要求。Kd可以改善動(dòng)態(tài)特性，Kd只有取得合適，才能使超調(diào)量較小，減短調(diào)節(jié)時(shí)間。 調(diào)試（主要控制參數(shù)或策略確定方法、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、出現(xiàn)問(wèn)題與解決方法）在電機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)中，PID的參數(shù)影響著控制精度，對(duì)于該系統(tǒng)，我選擇的PID參數(shù)如下所示：PID算法中的參數(shù)Kp是誤差放大倍數(shù)，Kp加大，使系統(tǒng)的動(dòng)作靈敏，速度加快，穩(wěn)態(tài)誤差減?。籏p偏大，振蕩次數(shù)加多，調(diào)節(jié)時(shí)間加長(zhǎng)；Kp太大時(shí)，系統(tǒng)會(huì)趨于不穩(wěn)定；Kp太小，又會(huì)使系統(tǒng)的動(dòng)作緩慢。0xFF轉(zhuǎn)速的高字節(jié)轉(zhuǎn)速的低字節(jié)0x00圖311 下位機(jī)向上位機(jī)傳輸數(shù)據(jù)格式上位機(jī)通過(guò)串口向下位機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)有：電機(jī)的啟動(dòng)、電機(jī)的停止、PID的比例系數(shù)Kp、PID的積分系數(shù)Ki、PID的微分系數(shù)Kd、設(shè)置電機(jī)的轉(zhuǎn)速，所設(shè)計(jì)的發(fā)送數(shù)據(jù)包為五個(gè)字節(jié)，其中第一個(gè)字節(jié)是數(shù)據(jù)的起始字節(jié)0xFF；第二個(gè)字節(jié)是所要設(shè)置數(shù)據(jù)的標(biāo)號(hào)（電機(jī)啟動(dòng)——0x01，電機(jī)停止——0x02，比例系數(shù)Kp——0x03，積分系數(shù)Ki——0x04，微分系數(shù)Kd——0x05，電機(jī)的轉(zhuǎn)速——0x06）；第三位是所要發(fā)送數(shù)據(jù)的高字節(jié)，第四位是數(shù)據(jù)的低字節(jié)；第五位是停止字節(jié)0x00。圖310 上位機(jī)串口中斷服務(wù)程序流程圖 數(shù)據(jù)傳輸格式設(shè)計(jì)在電機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)中涉及到上位機(jī)向單片機(jī)發(fā)送設(shè)置的電機(jī)轉(zhuǎn)速、設(shè)置PID參數(shù)，下位機(jī)要向上位機(jī)發(fā)送電機(jī)的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速，這就要設(shè)計(jì)他們之間的數(shù)據(jù)傳輸格式。圖38 上位機(jī)軟件流程圖。圖35是下位機(jī)定時(shí)器中斷流程圖，圖36是PCA1模塊的捕獲電平上升沿中斷服務(wù)流程圖。電機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)的元器件清單如下表33所示：表33 電機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)的元器件清單 軟件設(shè)計(jì)電機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)分為下位機(jī)控制程序設(shè)計(jì)、上位機(jī)顯示程序設(shè)計(jì)和傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式設(shè)計(jì)。INPUT1輸入PWM波，INPUT2接低電平，使能端ENABLEA輸入高低電平，來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)。圖34所示電路中，R10起限流電阻的作用，當(dāng)有光直射回來(lái)時(shí)，光電開關(guān)中的三極管導(dǎo)通，R11的下端變?yōu)榈碗娖?；?dāng)沒(méi)有光直射回來(lái)時(shí)，光電開關(guān)中的三極管不導(dǎo)通，R11的下端為高電平。芯片選擇宏晶所產(chǎn)的STC12C5A08S2型號(hào)的單片機(jī)，其功能齊全，性價(jià)比高，最重要的是，是在采用的是增強(qiáng)型51內(nèi)核，指令兼容51，而且有ISP下載功能，只需用串口通信電路就能下載程序，免去了編程器。圖31 下位機(jī)功能劃分
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