基于MSP430的直流电机PWM调速双闭环控制系统的设计

目录

1 引言 (1)

1.1 直流电机调速技术的发展 (1)

1.2 PWM调速技术 (1)

1.3 双闭环控制系统简介 (2)

1.4 论文研究的内容及章节安排 (2)

2 MSP430系列单片机概述与直流电动机调速方式简介 (3)

2.1 MSP430系列单片机简介 (3)

2.2 MSP430的原理及性能特点 (3)

2.3 直流电机的主要结构 (4)

2.4 直流电动机的调速方式 (5)

3 直流电机双闭环调速控制系统设计 (7)

3.1 系统组成原理图 (7)

3.2 外围电路介绍 (8)

3.3 转速、电流双闭环直流调速系统 (11)

3.3.1 电流、转速双闭环控制器设计 (12)

3.3.2 调速系统控制单元的确定和调整 (13)

4 系统软件设计 (15)

4.1 数字PI调节器的设计 (15)

4.1.1 数字PI调节器的控制算法 (15)

4.1.2 数字PI调节器的控制程序 (16)

4.2 A/D转换控制程序的设计 (18)

4.2.1 ADC12转换器的性能及特点 (18)

4.2.2 ADC12转换器的控制程序 (19)

5 总结 (23)

谢辞 (25)

参考文献 (25)

基于MSP430的直流电机PWM调速双闭环

控制系统设计

摘要

直流电机传统的调速方法调节精度低、能源利用率低、调速不稳定、可控性较差；而脉宽调制（PWM）直流调速技术，具有调速精度高、响应速度快、调速范围宽和损耗低等特点，不仅实现了对电机速度的实时调节，而且还体现了节约能源，经济实用的特点。

本文介绍了美国德州仪器（TI）公司的超低功耗16位单片机MSP430F2619。基于MSP430F2619设计一直流电机双闭环PWM调速系统，由测速发电机检测直流电机转速构成速度反馈，利用整流桥构成电流反馈。MSP430F2619完成转速、电流双闭环PI控制器的数字控制，且单片机的定时器生成PWM波，经功率驱动芯片放大后控制直流电机的电枢电压进行平滑调速。从而实现了控制系统简单、调速性能可靠。

关键词： MSP430，直流电机，PWM调速，双闭环控制器

MSP430-based double-loop DC motor PWM

speed control Control

System Design

Abstract

The traditional method of DC motor speed regulation accuracy is low, low energy efficiency, speed instability, poor control;The use of pulse width modulation (PWM) DC conversion technology, with speed and high precision, fast response, wide speed range and low loss characteristics, not only to achieve real-time adjustment of motor speed, but also embodies the energy conservation.

This paper introduces an ultra-low power TI 16-bit microcontroller MSP430F2619. Design of a DC motor based on MSP430F2619 double loop PWM speed control system, the detection of DC motor speed tachometer generator speed feedback form, constitutes use of rectifier bridge current feedback. MSP430F2619 of speed and current dual-loop PI controller of the digital control. MSP430F2619 MCU timer generated PWM waves, amplified by power driver chip controls the DC motor armature voltage for smooth speed control. In order to achieve a simple control system, speed and reliable performance.

Key words：MSP430，DC，PWM speed control，dual-loop controller

1 引言

三十多年来，随着电力电子技术的不断进步,直流电机调速控制经历了重大的变革。首先实现了整流器的更新换代，以晶闸管整流装置取代了习用已久的直流发电机电动机组及水银整流装置使直流电气传动完成了一次大的跃进。同时，随着计算机技术与现代控制理论的发展，控制电路向高集成化、小型化、高可靠性及低成本方向发展。在全控型电力电子器件问世后，基于脉宽调制的高频开关控制的直流脉宽调速系统（PWM调速系统）的应用，不仅使直流调速系统的性能指标大幅提高，应用范围不断扩大，而且使直流调速技术不断发展，走向成熟化、完善化、系列化、标准化。近几年来，随着单片机成本的降低，以单片机为控制核心的PWM 调速系统越来越多，其特点是通过程序产生控制脉冲，电路简单；开关频率高，电流连续，谐波少；低速性能好,稳速精度高，调速范围宽。而MSP430 是一种高性价比和高集成度的低功耗单片机，目前开始应用于直流电机调速控制中。

1.1 直流电机调速技术的发展

直流电动机调速系统最早采用恒定直流电压给直流电动机供电，通过改变电枢回路中的电阻来实现调速。这种方法简单易行、设备制造方便、价格低廉；但缺点是效率低、机械特性软，不能得到较宽和平滑的调速性能。该法只适用在一些小功率且调速范围要求不大的场合。

30年代末期，发电机-电动机系统的出现才使调速性能优异的直流电动机得到广泛应用。这种控制方法可获得较宽的调速范围、较小的转速变化率和平滑的调速性能。但此方法的主要缺点是系统重量大、占地多、效率低及维修困难。

近年来，随着电力电子技术的迅速发展，由晶闸管变流器供电的直流电动机调速系统已取代了发电机-电动机调速系统，它的调速性能远远超过了发电机-电动机调速系统。特别是大规模集成电路技术以及计算机技术的飞速发展，使直流电动机调速系统的精度、动态性能、可靠性有了更大的提高。如今，电力电子技术中大功率器件（IGBT等）的发展正在取代晶闸管，出现了性能更好的直流调速系统[1][2]。1.2 PWM调速技术

直流电机调速系统中应用最广的一种调速方法是：改变电枢电压调速。而传统的改变电压方法是在电枢回路中串联一个电阻，通过调节电阻值大小改变电枢电压, 达到调速的目的, 这种方法效率低、平滑度差，且转速越慢, 能耗越大，因而经济效益低。

随着电力电子的发展, 出现了许多新的电枢电压控制方法。如: 由交流电源供电, 使用晶闸管整流器进行相控调压；脉宽调制(PWM)调压等。这些调压调速法具

有平滑度高、能耗少、精度高等优点, 在工业生产中广泛使用, 其中PWM的应用更为广泛。

脉宽调制(PWM)调压[3][4]的基本原理是：利用一个固定的频率来控制电源的接通或断开, 并通过改变一个周期内电源的接通和断开时间的长短,即用改变电机电枢（定子）电压的接通和断开的时间比(占空比)来改变平均电压的大小，从而控制电机的转速。

在脉宽调速系统中,当电机通电时,其速度增加；电机断电时,其速度降低。只要按照—定的规律改变通、断电的时间,即可使电机的速度达到并保持一稳定值，从而控制电动机的转速。因此，PWM又被称为开关驱动装置。

1.3 双闭环控制系统简介

速度与电流双闭环调速系统是20世纪60年代在国外出现的一种新型的调速系统。70 年代以来,在我国的冶金、机械、制造以及印染工业等领域得到日益广泛的应用。直流调速系统中应用最普通的方案是转速、电流双闭环系统。转速负反馈环为外环，其作用是保证系统的稳速精度。电流负反馈环为内环，其作用是实现电动机的转距控制，同时又能实现限流以及改善系统的动态性能。转速、电流双闭环直流调速系统在突加给定下的跟随性能、动态限流性能和抗扰动性能等，都比单闭环调速系统要好。

1.4 论文研究的内容及章节安排

本文采用TI公司生产的一种高性能16 位单片机MSP430F2619，结合模拟的电机速度及电枢电流检测器件设计的直流电机PWM调速双闭环控制系统。该系统结构简单, 调速性能可靠, 易于维护, 易于改变算法, 性价比高。

课题主要工作如下：

1、根据毕业设计任务书的给定条件及要求，确定总体方案：采用PWM调速双闭环

控制系统。

2、明确直流电机PWM调速双闭环控制系统设计方法及研究的基本思路。

3、分析所需研究方法及处理结果。

4、对设计进行总结。

论文的章节安排

第一章：引言，介绍所需基本知识以及本课题研究的主要内容。

第二章：MSP430系列单片机概述与直流电动机调速方式简介。

第三章：直流电机双闭环调速控制系统设计。

第四章：系统软件设计。

第五章：总结。

2 MSP430系列单片机概述与直流电动机调速方式简介

2.1 MSP430系列单片机简介

MSP430系列单片机[5]是美国德州仪器（TI）公司于1996年开始推向市场的一种16位超低功耗单片机、具有精简指令集（RISC）的混合信号处理器（Mixed Signal Processor）。其针对实际应用的需求，将多个不同功能的模拟电路、数字电路模块和微处理器集成在一个芯片上，以提供“单片”解决方案。该系列单片机多应用于需要电池供电的便携式仪器仪表中。

德州仪器公司在1996年到2000年初，先后推出了31x、32x、33x等几个系列，这些系列具有LCD驱动模块，对提高系统的集成度较有利。每一系列有只读内存（ROM）型（C）、动态口令（OTP）型（P）、和可擦除可编程ROM（EPROM）型（E）等芯片。EPROM 型的价格昂贵，运行环境温度范围窄，主要用于样机开发。这也表明了这几个系列的开发模式，即：用户可以用 EPROM 型开发样机；用OTP型进行小批量生产；而ROM型适应大批量生产的产品。

2000 年推出了11x/11x1系列。这个系列采用20脚封装，内存容量、片上功能和 I/O 引脚数比较少，但是价格比较低廉。

2001年TI 公司又公布了BOOTSTRAP LOADER技术，利用它可在烧断熔丝以后只要几根线就可更改并运行内部的程序。这为系统软件的升级提供了又一方便的手段。BOOTSTRAP 具有很高的保密性，口令可达到 32个字节的长度。

2002年底和2003年期间又陆续推出了F15x和F16x系列产品，并且有两方面的发展：一是将存储器RAM容量大大增加；二是增加了I2C、DMA、DAC12 和SVS等外围模块。

2.2 MSP430的原理及性能特点

TI公司的MSP430系列单片机是一种超低功耗的混合信号处理器，其中包括一系列器件，它们针对不同的应用而由不同的模块组成。这些微处理器被设计为可用电池工作，而且可以使用很长时间。它们具有16位RISC结构，CPU中的16个寄存器和常数发生器使MSP430微处理器能达到最高的代码效率；灵活的时钟源可以使器件达到最低的功率消耗；数字控制的振荡器(DCO)可在小于6s的时间内把器件从低功耗模式迅速唤醒，并激活到活跃的工作方式[6]。

MSP430系列单片机具有丰富的片内外设，有极其广阔的应用范围，它们分别是以下一些（如表2-1）：

表2-1 外围模块的不同组合

看门狗(WDT)定时器A(TimerA) 定时器B(TimerB)

比较器串口0、l(USARTO、l)硬件乘法器

液晶驱动器10位八2位ADC 14位ADC(ADC14)

端口0(PO)端口l—6(PI一P6)基本定时器(BasieTimer)其中，看门狗可以使程序失控时迅速复位；比较器进行模拟电压的比较，配合定时器可以设计为A/D转换器；定时器具有捕获/比较功能，可用于事件计数、时序发生、PWM等；有的器件更具有两个串口，可方便地实现多机通信等应用；具有较多中断能力的并行端口，最多达6×8条的I/O口线；转换器有较高的转换速率最高可达200kbps，绝对能满足大多数数据采集应用；能直接驱动液晶多达120段；MSP43O系列单片机的这些片内外设为系统的单片解决方案提供了极大的方便。

TI公司的MSP430系列单片机是一种超低功耗微处理器,其具有如下特点：（1）功耗低，典型功耗是：2.2V时钟频率1MHz 时，活动模式为200μA ，关闭模式时仅为0.1μA，且具有5种节能工作方式。

（2）高效16 位精简指令集（RISC）2CPU，27条指令，8MHz时钟频率时，指令周期时间125ns，绝大多数指令一个时钟周期完成；32kHz 时钟频率时，16位MSP430单片机的执行速度高于典型的8位单片机20MHz时钟频率时的执行速度。

（3）低电压供电、宽工作电压范围：1.8V～3.6V。

（4）灵活的时钟系统(两个外部时钟和一个内部时钟)。

（5）低时钟频率可实现高速通信。

（6）具有串行在线编程能力。

（7）强大的中断功能。

（8）唤醒时间短,从低功耗模式下唤醒仅需6μs。

（9）ESD保护，抗干扰力强。

2.3 直流电机的主要结构

直流电动机的结构如图2-1；其主要结构为：主磁极、机座、换向极、端盖、电刷装置、电枢铁心、电枢绕组、换向器、磁系统。

（1-转子轴承 2-滑环 3-换向器电刷 4-磁系统 5-电枢 6-磁系统轴承 7-外轴 8-内轴 9-磁绕组 10-壳体 11-换向器 12-滑环电刷）

图2-1 电动机结构图

2.4 直流电动机的调速方式

1. 改变电枢回路电阻调速

各种直流电动机都可以通过改变电枢回路电阻来调速，这种调速方法为有级调速，调速比一般约为2:1左右，转速变化率大，轻载下很难得到低速，效率低，故现在已极少采用。

2. 改变电枢电压调速

变电枢电压调速有两种方法：一种是采用发电机-电动机组供电的调速系统；另一种是采用晶闸管变流器供电的调速系统。这种方法可连续改变电枢供电电压，使直流电动机在很宽的范围内实现无级调速，是直流电机调速系统中应用最广的一种调速方法。

在此方法中，由于电动机在任何转速下磁通都不变，只是改变电动机的供电电压，因而在额定电流下，如果不考虑低速下通风恶化的影响（也就是假定电动机是强迫通风或为封闭自冷式），则不论在高速还是低速下，电动机都能输出额定转矩，故称这种调速方法为恒转矩调速。这是它的一个极为重要的特点。如果采用反馈控制系统，调速范围可达50:1～150:1，甚至更大。

3. 采用大功率半导体器件的直流电动机脉宽调速方法[7]

脉宽调速系统出现的历史久远，但因缺乏高速大功率开关器件而未能及时在生产实际中推广应用。今年来，由于大功率晶体管(GTR)，特别是IGBT功率器件的制造工艺成熟、成本不断下降，大功率半导体器件实现的直流电动机脉宽调速系统才获得迅猛发展，目前其最大容量已超过几十兆瓦数量级。

4. 改变励磁电流调速

这种调速方法又称恒功率调速，在低速时受到磁极饱和的限制, 高速时受到换向火花和换向器结构强度的限制, 而且由于励磁线圈电感较大, 动态响应较差；因此，为了使电动机的容量能得到充分利用，通常只是在电动机基速以上调速时才采用，在采用弱磁调速时的范围一般为1.5:1～3:1，特殊电动机可达到5:1；不过这种调速电路实现很简单，只要在励磁绕组上加一个独立可调的电源供电即可实现。

3 直流电机双闭环调速控制系统设计

3.1 系统组成原理图

基于MSP430系列单片机的特点，直流电机双闭环调速系统[8]电路原理如图3-1所示，调速系统包括MSP430F2619 单片机上位机、液晶转速显示屏、光耦 TLP521-1、反相器、光耦 TLP521-2 、直流电机驱动芯片 L298 直流电动机、测速发电机、电流滤波电路、电流调理电路、转速滤波电路和转速调理电路。

`

图3-1 双闭环调速控制系统电路原理图

MSP430F2619单片机作为控制系统的核心，MSP430F2619 通过片内外设与上位机串行通信获得直流电机转速的给定值和转速方向等相关信息；利用片内资源驱动LCD 显示直流电机的转速、转向等信息；MSP430F2619 通过P0.1和 P0.0分别采集直流电机的转速反馈值和电流反馈值，由内部12位 A/D 进行模数转换。转换值与给定值进行代数和运算，偏差作为数字PI 控制器的输入。MSP430F2619 通过P1.2输出PWM 波经过光耦TLP521-1隔离和反相器求反后送给电机驱动芯片 L298 的使能端ENA ，控制直流电机的转速。MSP430F2619的P2.0和P2.1端口输出值经光耦 TLP521-2 隔离后送给电机驱动芯片L298的IN1和IN2端口，以确定直流电机的正、反转方向。

P1.2

MSP430F2619

P2.0 P2.1 P0.1 P0.0

上位机

转速 显示

TLP521-1 TLP521-2

反相器

ENA

IN1 IN2 L298

M T

转速调 理电路

电流调 理电路

电流滤波 电路

转速滤波 电路

3.2 外围电路介绍

(1)光耦隔离电路：在单片机系统中为提高系统的抗干扰性，常采用电气隔离的方法。本文采用光耦隔离的方法，先把MSP430单片机送给光耦的电信号转换为光信号，再把光信号转换为单片机系统的电信号，从而实现单片机与外部电路之间的电气隔离。图3-2为光耦TLP521-1实现MSP430F2619的P1.2输出端口与驱动芯片L298的ENA口之间电气隔离的电路图。

图3-2 TLP521-1实现电气隔离电路图

由图3-2知，当TLP521-1的输入端 Vin 为高电平时，对应的输出端 Vout为低电平，因此为了保证 MSP43的P1.2输出PWM 波的极性，在TLP521-1的输出端接反相器74HC14后，再送给电机驱动芯片L298的输入使能端ENA来驱动电机电机。

(2)驱动电路：驱动采用专业芯片L298， L298 内部有2个功能完全相同的驱动模块，每个模块能控制一个直流电机调速，电路图如图3-3：

图3-3 L298电路驱动图

本文只用其中的一个模块，该模块3个控制输入端口 ENA、IN1和IN2接PWM 波，IN1和IN2用来组合控制电机的转向，控制输入端的电平和电机转动状态的对应关系如表3-1所示，表中H 表示控制输入为高电平，L表示低电平，X表示高电平或者低电平。

表3-1 L298控制信号与直流电机转向关系

ENA IN1 IN2 电机状态

H H L 正转

H L H 反转

H H H 快速停止

H L L 快速停止

L X X 自由停止

(3)三相桥式全控整流电路[9]：电路由一组共阴极和一组共阳极绝缘栅双极晶体

管（IGBT）串联起来构成的。将其按导通顺序编号，共阴极的一组为V

1、V

3

和V

5

，

共阳极的一组为V

2、V

4

和V

6

；此电路即具有阻抗高、开关速度快，又有所需驱动功

率小、开关损耗小、工作频率高、不需缓冲电路，适用于较高频率的场合。

三相桥式全控整流电路如图3-4所示。

图3-4 三相桥式全控整流电路原理图

(4)A/D转换器：12/14位A/D转换器是字访问的外围模块，其上有8个可选模拟输入通道，也可作为数字输入。通过对输入允许寄存器（AEN）的相应位编程，使数据在全部8个通道或者所选择的通道上输入,通道上的数据可从输入缓存寄存器（AIN）读出，根据输出控制寄存器（ACTL）中的位11状态（置位/复位），A/D 转换器有两种工作模式，即14位或者12位，再经多路切换进入转换器的输入电路转换数据，转换结果保存在输出数据缓存寄存器（ADAT）中，并保持到ACTL中的开始转换位（SOC）置位启动下一次新的转换时释放，通过读取ADAT寄存器，结果将出现在16位总线上。其结构图如图3-5所示。

注意：

●一次转换在启动后必须在下一次转换启动前完成，否则将会产生不可预测的转

换数据。

●在转换器上电后，须对ACTL寄存器编程，以确定是作比例检测还是绝对检测，

以及检测范围的选择是非自动的还是自动的。对于非自动模式，检测范围位一旦选定，将不可改变，以免使转换结果失效。

图3-5 A/D转换模块结构(AGND)

3.3 转速、电流双闭环直流调速系统

对于经常正、反转运行的调速系统[10]，利用双闭环调速系统具有十分明显的优势。它能充分利用电机的过载能力，在过渡过程中保持电流（转矩）为允许最大值，使电力拖动系统以最大的加速度启动，到达稳定转速后，又让电流立即降下来，使转矩马上与负载相平衡，从而转入稳态运行。这时，启动电流成方波形，而转速是线性增长的。

为实现转速和电流两种负反馈分别作用，可在系统中设置两个调节器，分别调节转速和电流，即分别引入转速负反馈和电流负反馈。二者之间实行嵌套连接，如图3-6所示。把转速调节器的输出当作电流调节器的输入，再用电流调节器的输出去控制电力电子变换器UPE。从闭环结构上看，电流环在里面，称作内环；转速环在外边，称作外环。这就形成了转速、电流双闭环调速系统。

i

n

给定电压

速度调节器

电流调节器

三相集成

触发器

三相全控桥

直流电动机

电流检测

转速检测

+-

ΔU n

+

-n

*n U

n

U i

U *

i U c U d

U 图3-6 转速、电流双闭环直流调速系统框图

（*

n U —转速给定电压 n U —转速反馈电压 *

i U —电流给定电压 i U —电流反馈电压）

3.3.1 电流、转速双闭环控制器设计

基于MSP430 的转速、电流双闭环控制原理如图3-7 所示[11]。

图3-7 转速、电流双闭环控制原理

βn 为转速反馈增益，αi 为电枢电流反馈增益。转速环控制器采用比例积分控制器，电流环采用比例调节器。Un 为转速给定，Un 为经过测速发电机和转速滤波、

U n

+

—

+

—

—

+ S

K s K in )

(pi +

K pi K pum

φ

e 1C βn

R a

αi

U*n

调理后的转速反馈值。Un与Un的差值送给比例、积分调节器调节，比例、积分调节器的输出作为电流环的给定值。电流环的给定值与电流反馈值的差值送给电流环比例调节器进行调节，比例调节器的输出和载波进行比较生成PWM 波。PWM 波经电机芯片功率放大后驱动开关管控制电机转速。

为了实现转速和电流两种负反馈的双闭环控制，在系统中设置两个调节器，分别调节电流和转速，即分别引入转速负反馈和电流负反馈。转速和电流两调节器本文采用数字PI调节器，以便获得良好的静、动态性能，其控制算法、程序将在下一章做出具体说明。

3.3.2 调速系统控制单元的确定和调整

(1)给定信号电路：给定信号电路（给定器）可以产生幅值可调和极性可变的阶跃给定电压或可平滑调节的给定电压，为方便起见，将两个滑动变阻器Rp1和Rp2的阻值定为40KΩ。

图3-8 给定信号电路图

(2)转速检测电路：常用的转速检测装置是各种测速发电机和脉冲测速装置。由于直流测速发电机无需另设整流装置，且无剩余电压，故在直流调速系统中转速反馈信号广泛采用直流测速发电机，将转速转换成电压。检测电路图如下：

图3-9 转速检测电路

(3)电流检测电路：电流反馈环节的输入信号是主电路的电流量，经变换后获得输出为直流电压的反馈量Ui，根据电流反馈环节的组成，本文利用整流桥直流侧的电阻作检测元件，其简单电路图如下:

图3-10 电流检测电路

4 系统软件设计

4.1 数字PI 调节器的设计

上章一讲到为了实现转速和电流两种负反馈的双闭环控制，在系统中设置两个调节器，分别调节转速和电流，以便引入转速负反馈和电流负反馈，获得良好的静、动态性能。

4.1.1 数字PI 调节器的控制算法

当输入是误差函数e （t ）、输出函数u （t ）时，PI 调节器的传递函数为：

pi 1

W s pi K s s

ττ+=U(s)（）=

E(s) ............................................................................. （4-1） PI 调节器时域表达式为：

1

()()()pi u t K e t e t dt τ=+? ................................................................................ （4-2）

其中：K p =K pi 为比例函数，K i =1/τ为积分系数。 将上式离散化成差分方程，其第K 拍输出为：

1

()()()k

p i sam i u k K e k K T e i ==+∑

()()(1)p i sam i K e k K T e k u k =++-

()()(1)p i sam i K e k K T e k u k =++- ......................................................... （4-3）

其中：T sam 为采样周期。 第K-1拍输出为：

1

1(1)(1)()k p i sam i u k K e k K T e i -=-=-+∑ ............................................................. （4-4）

则，增量式PI 调节器算法为：

()()(1)[()(1)]()p i sam u k u k u k K e k e k K T e k ?=--=--+ ........................ （4-5）

PI 调节器的输出可由下式求得：

()(1)()u k u k u k =-+? .................................................................................. （4-6）

u(k)为PI 调节器的第k 次输出值，u(k-1)为第k-1次输出值；e(k)为第k 次采样时，给定量和反馈量之间的差值；e(k-1)为第k-1次采样时，给定量和反馈量之间的差值[10][11]。

4.1.2 数字PI调节器的控制程序

（1）程序流程图

变量名定义如下：电压给定为V ref,电压反馈为V f，输出电压为V out,前一拍的误差量为e(k-1)，当前拍的误差量为e(k)，前一拍的控制器输出控制量为u(k-1)，当前拍的控制器输出控制量为u(k)；则中断子程序流程如图4-1所示[7]。

开始

V ref赋值

V out采样

V out数字滤波--->V f

e(k)=V ref-V f

e(k)限幅

u(k)=u(k-1) + u(k)

u(k)限幅

e(k) e(k-1)

u(k) u(k-1)

中断返回

图4-1 数字PI调节器流程图

（2）控制程序

/********************************************************************* file mc_control.c

//控制类型：PI控制方式，即比例和积分。

Type of control:PI means proportionnal,integral.

/*Speed control variables*/ //速度控制变量signed int speed_error=0; //!

signed int speed_integ=0;

signed int speed_proportional=0;

return value of speed(duty cycle on 16bits) //速度返回值（16位周期）speed_measure has 10bits resolution //速度量有10位分辨率*********************************************************************/ signed int mc_control_speed_16b(signed int speed_ref,signed int

speed_measure)

{

signed int Duty=0;

signed int increment=0;

//误差计算

speed_error=speed_ref-speed_measure ;

//比例项计算:Kp=7/64=0.1

speed_proportional=(speed_error/8-speed_error/64);

//积分项计算

speed_integral=speed_integral+speed_error;

//速度积分饱和

if(speed_integral>32000) speed_integral=32000;

if(speed_integral<-32000) speed_integral=-32000;

speed_integ=(speed_integral-speed_integral/8+speed_integral/32)/2 56;

//占空比计算

increment=speed_proportional+speed_integ;

increment=(increment/2+increment/4);//PI out put normalization

//saturation of the PI output饱和PI输出