计算机控制技术pid课程设计报告

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计算机控制技术课程设计。基于PID-电阻炉温度控制系统

计算机控制技术课程设计。基于PID-电阻炉温度控制系统

实用文档科技学院课程设计报告( 2021 -- 2021年度第 2 学期)名称:计算机控制系统A题目:院系:动力工程系班级:自动化11K×班学号:学生姓名:指导教师:设计周数:1周成绩:日期:2021 年7 月11 日基于Smith-PID电阻炉温度控制系统一、课程设计(综合实验)的目的与要求设计目的用SMITH-PID控制器控制电阻炉。

防止因为延时过大造成的控制误差过大设计要求设计一个基于闭环直接数字控制算法的电阻炉温度控制系统具体化技术指标如下:1.电阻炉温度控制在0~500℃;2. 加热过程中恒温控制,误差为±2℃;3. LED实时显示系统温度,用键盘输入温度,精度为1℃;4. 采用Smith-PID数字控制算法,要求误差小,平稳性好;5. 温度超出预置温度±5℃时发出报警。

2方案设计本系统是一个典型的温度闭环控制系统,需要完成的功能是温度设定、检测与显示以及温度控制、报警等。

温度的设定和显示功能可以通过键盘和显示电路局部完成;温度检测可以通过热电阻、热电偶或集成温度传感器等器件完成;温度超限报警可以利用蜂鸣器等实现;温度控制可以采用可控硅电路实现。

系统采用89C51作为系统的微处理器来完成对炉温的控制和键盘显示功能。

8051片内除了128KB的RAM外,片内又集成了4KB的ROM作为程序存储器,是一个程序不超过4K字节的小系统。

系统程序较多时,只需要外扩一个容量较小的程序存储器,占用的I/O口减少,同时也为键盘、显示等功能的设计提供了硬件资源,简化了设计,降低了本钱。

因此89C51可以完成设计要求。

系统建模和数字控制器的设计PID调节是连续系统中技术最成熟的、应用最广泛的一种控制算方法。

它结构灵活,不仅可以用常规的PID调节,而且可以根据系统的要求,采用各种PID的变型,如PI、PD控制及改良的PID控制等。

它具有许多特点,如不需要求出数学模型、控制效果好等,特别是在微机控制系统中,对于时间常数比拟大的被控制对象来说,数字PID完全可以代替模拟PID调节器,应用更加灵活,使用性更强。

自动控制课程设计pid

自动控制课程设计pid

自动控制 课程设计pid一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握PID控制原理,理解比例(P)、积分(I)、微分(D)各自的作用及相互关系。

2. 使学生了解自动控制系统中PID参数调整对系统性能的影响。

3. 引导学生运用数学工具描述控制系统的动态特性。

技能目标:1. 培养学生运用PID算法解决实际控制问题的能力。

2. 让学生掌握使用仿真软件进行PID控制器设计和参数优化的方法。

3. 培养学生通过实验分析控制效果,进而调整PID参数的能力。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对自动控制技术的兴趣,激发学习热情。

2. 培养学生的团队合作意识,提高沟通与协作能力。

3. 引导学生关注自动化技术在生活中的应用,认识到科技发展对社会进步的重要性。

分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程将目标分解为以下具体学习成果:1. 学生能够阐述PID控制原理,并解释P、I、D参数对系统性能的影响。

2. 学生能够运用仿真软件设计PID控制器,并完成参数优化。

3. 学生能够通过实验,观察和分析控制效果,根据实际情况调整PID参数。

4. 学生在课程学习中展现出积极的学习态度和良好的团队合作精神。

二、教学内容1. 理论部分:a. 控制系统基本概念及性能指标介绍(对应教材第2章)b. PID控制原理及其数学描述(对应教材第3章)c. PID参数调整对系统性能的影响分析(对应教材第4章)2. 实践部分:a. 使用仿真软件(如MATLAB/Simulink)进行PID控制器设计与仿真(对应教材第5章)b. 实际控制实验,观察和分析PID参数调整对系统性能的影响(对应教材第6章)3. 教学进度安排:a. 第1周:控制系统基本概念及性能指标学习b. 第2周:PID控制原理及其数学描述学习c. 第3周:PID参数调整对系统性能的影响分析d. 第4周:仿真软件操作培训及PID控制器设计e. 第5周:实际控制实验操作及结果分析教学内容遵循科学性和系统性原则,结合教材章节,确保学生能够逐步掌握自动控制及PID控制相关知识。

pid课程设计

pid课程设计

pid 课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握PID控制器的原理、结构和应用,能够运用PID控制器解决实际工程问题。

具体来说,知识目标包括:了解PID控制器的组成部分,掌握PID控制器的工作原理,理解PID控制器在工业控制系统中的应用。

技能目标包括:能够根据系统特性设计和调整PID控制器参数,能够使用PID控制器进行系统控制。

情感态度价值观目标包括:培养学生对自动化技术的兴趣和认识,使学生意识到PID控制器在现代工业中的重要作用。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括PID控制器的原理、结构和应用。

首先,介绍PID控制器的组成部分,包括比例环节、积分环节和微分环节。

然后,讲解PID控制器的工作原理,包括控制器输入输出关系、控制律和参数调整方法。

接着,介绍PID控制器在工业控制系统中的应用,包括过程控制系统、运动控制系统和温度控制系统等。

最后,通过实例分析,让学生学会使用PID控制器解决实际工程问题。

三、教学方法为了实现本节课的教学目标,采用多种教学方法相结合的方式进行教学。

首先,采用讲授法,系统地讲解PID控制器的原理、结构和应用。

其次,采用讨论法,让学生在小组内讨论PID控制器参数调整的方法和技巧。

再次,采用案例分析法,通过分析实际工程案例,让学生学会运用PID控制器解决实际问题。

最后,采用实验法,让学生在实验室进行PID控制器的设计和调试,巩固所学知识。

四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法的实施,准备了一系列教学资源。

教材方面,选用《自动控制原理》作为主教材,辅助以《PID控制器应用手册》等参考书籍。

多媒体资料方面,制作了PPT课件,展示了PID控制器的原理图、结构图和工程应用案例。

实验设备方面,准备了PID控制器实验装置,让学生能够亲自动手进行实验操作。

此外,还提供了在线教程、视频讲座等网络资源,供学生课后自学。

五、教学评估本节课的教学评估主要包括平时表现、作业和考试三个部分。

《计算机控制技术》数字PID控制器设计与仿真实验报告

《计算机控制技术》数字PID控制器设计与仿真实验报告

《计算机控制技术》数字PID控制器设计与仿真实验报告课程名称:计算机控制技术实验实验类型:设计型实验项目名称:数字PID控制器设计与仿真一、实验目的和要求1. 学习并掌握数字PID以及积分分离PID控制算法的设计原理及应用。

2. 学习并掌握数字PID控制算法参数整定方法。

二、实验内容和原理图3-1图3-1是一个典型的 PID 闭环控制系统方框图,其硬件电路原理及接线图可设计如图1-2所示。

图3-2中画“○”的线需用户在实验中自行接好,对象需用户在模拟实验平台上的运放单元搭接。

图3-2上图中,ADC1为模拟输入,DAC1为模拟输出,“DIN0”是C8051F管脚 P1.4,在这里作为输入管脚用来检测信号是否同步。

这里,系统误差信号E通过模数转换“ADC1”端输入,控制机的定时器作为基准时钟(初始化为10ms),定时采集“ADC1”端的信号,得到信号E的数字量,并进行PID计算,得到相应的控制量,再把控制量送到控制计算机及其接口单元,由“DAC1”端输出相应的模拟信号,来控制对象系统。

本实验中,采用位置式PID算式。

在一般的PID控制中,当有较大的扰动或大幅度改变给定值时,会有较大的误差,以及系统有惯性和滞后,因此在积分项的作用下,往往会使系统超调变大、过渡时间变长。

为此,可采用积分分离法PID控制算法,即:当误差e(k)较大时,取消积分作用;当误差e(k)较小时才将积分作用加入。

图3-3是积分分离法PID控制实验的参考程序流程图。

图3-3三、主要仪器设备计算机、模拟电气实验箱四、操作方法与实验步骤1.按照图3-2搭建实验仿真平台。

2.确定系统的采样周期以及积分分离值。

3.参考给出的流程图编写实验程序,将积分分离值设为最大值0x7F,编译、链接。

4.点击,使系统进入调试模式,点击,使系统开始运行,用示波器分别观测输入端R以及输出端C。

5.如果系统性能不满意,用凑试法修改PID参数,再重复步骤3和4,直到响应曲线满意,并记录响应曲线的超调量和过渡时间。

计算机控制技术课程设计报告

计算机控制技术课程设计报告

课程设计课程名称计算机控制系统综合设计与实践题目名称基于单片机的PID电机速度调节专业班级__ 应用电子技术2班 _ 年级 2011级学生旭楷学号 3111002628 指导教师黄国宏2014年6月19日目录一、 PID算法及PWM控制技术简介 (2)1.1.PID算法 (2)1.1.1.模拟PID (2)1.1.2.数字PID (3)1.1.3.数字PID参数整定方法 (5)1.2.PWM脉冲控制技术 (7)1.2.1.PWM控制的基本原理 (7)1.2.2.直流电机的PWM控制技术 (8)二、设计方案与论证 (10)2.1.系统设计方案 (10)2.2.电机驱动模块设计方案 (11)2.3.速度采集模块设计方案 (10)2.4.显示模块设计方案 (10)三、单元电路设计 (11)3.1.硬件资源分配 (11)3.2.电机驱动电路设计 (11)3.3.电机速度采集电路设计 (12)3.4.串行通信模块 (13)四、软件设计 (14)4.1.算法实现 (14)4.1.1.PID算法 (14)4.1.2.电机速度采集算法 (14)4.2定时程序流程 (15)五、设计要求 (16)六、总结 (24)一、 PID 算法及PWM 控制技术简介1.1、PID 算法控制算法是微机化控制系统的一个重要组成部分,整个系统的控制功能主要由控制算法来实现。

目前提出的控制算法有很多。

根据偏差的比例(P )、积分(I )、微分(D )进行的控制,称为PID 控制。

实际经验和理论分析都表明,PID 控制能够满足相当多工业对象的控制要求,至今仍是一种应用最为广泛的控制算法之一。

下面分别介绍模拟PID 、数字PID 及其参数整定方法。

1.1.1 模拟PID在模拟控制系统中,调节器最常用的控制规律是PID 控制,常规PID 控制系统原理框图如图1.1所示,系统由模拟PID 调节器、执行机构及控制对象组成。

图1.1 模拟PID 控制系统原理框图PID 调节器是一种线性调节器,它根据给定值)(t r 与实际输出值)(t c 构成的控制偏差: )(t e =)(t r -)(t c (1.1)将偏差的比例、积分、微分通过线性组合构成控制量,对控制对象进行控制,故称为PID 调节器。

PID软件综合设计课程设计报告

PID软件综合设计课程设计报告

目录一、设计目的 .................... 错误!未定义书签。

二、设计内容 .................... 错误!未定义书签。

三、设计原理 (2)四、设计思想 (5)五、程序结果 (6)六、心得体会 .................... 错误!未定义书签。

一、设计目的通过本课程设计实习,使学生在下列方面有所了解和提高: 1、掌握Visual Basic 进行程序设计的基本思路和方法 2、能利用Visual Basic 编程实现简单的任务 3、结合控制系统理论用VB 进行计算机控制仿真二、设计内容1、对一阶系统实现PID 算法控制并进行仿真,具体功能如下:1)基本要求:实现PID 算法和一阶系统差分方程仿真,PID 算法中的四个参数和一阶系统的参数都可以通过菜单进行设定,系统对阶越函数的响应以图形方式实时显示在窗口中。

2)附加功能:将系统的时间响应数据保存到数据库中,具体应包括下列属性:时间,输出值。

将系统的历史响应重现。

使用Teechart 控件作为显示输出。

2、实现各种函数发生器并显示1)基本要求:实现下列函数发生器,正玄函数、方波函数、锯齿函数、三角函数,函数的生成参数都可以通过菜单设定,并且将生成的函数以图形方式实时显示在窗口中。

2)附加功能:将系统的时间响应数据保存到数据库中,具体应包括下列属性:时间,输出值。

将系统的历史响应重现。

使用Teechart 控件作为显示输出。

三、设计原理1、数字PID 及其算法在模拟系统中,PID 算法的表达式为])()(1)([)(⎰++=dtt de T dt t e T t e K t P DI P (1) 式中 P(t):调节器的输出信号e(t):调节器的偏差信号,等于测量值与给定值之差P K :调节器的比例系数 I T :调节器的积分时间D T :调节器的微分时间由于计算机控制是一种采样控制,只能根据采样时刻的偏差来计算控制量。

《计算机控制技术》课程设计--数字pid控制器

《计算机控制技术》课程设计--数字pid控制器

《计算机控制技术》课程设计--数字pid控制器华北水利水电大学路亚斌,201009532《计算机控制技术》课程设计姓名: 路亚斌学号: 201009532指导老师: 徐俊红王亭岭时间:2013年12月23日——2014年1 月3日《计算机控制技术》课程设计华北水利水电大学路亚斌,201009532目录第一章《计算机课程设计》任务书................................................................ 错误~未定义书签。

1.1 题目二:数字PID控制器设计 ............................................................... 错误~未定义书签。

1.1.1设计位置式PID控制器和增量式PID控制器 ............................. 错误~未定义书签。

1.1.2模拟PID控制器设计 ...................................................................... 错误~未定义书签。

1.2 题目三:控制系统的状态空间设计...................................................................... . (1)1.2.1 确定状态反馈阵K ...................................................................... . (1)1.2.2 确定一个全维状态观测器L........................................................... 错误~未定义书签。

第二章位置式PID控制器设计 ..................................................................... .. 错误~未定义书签。

计算机控制技术课程设计数字PID控制系统设计

计算机控制技术课程设计数字PID控制系统设计

课程设计报告题目:数字PID控制系统设计(II)课程:计算机控制技术课程设计专业:电气工程与其自动化班级:姓名:学号:第一部分任务书《计算机控制技术》课程设计任务书一、课题名称数字PID控制系统设计(II)二、课程设计目的课程设计是课程教学中的一项重要内容,是达到教学目标的重要环节,是综合性较强的实践教学环节,它对帮助学生全面牢固地掌握课堂教学内容、培养学生的实践和实际动手能力、提高学生全面素质具有很重要的意义。

《计算机控制技术》是一门实用性和实践性都很强的课程,课程设计环节应占有更加重要的地位。

计算机控制技术的课程设计是一个综合运用知识的过程,它需要控制理论、程序设计、硬件电路设计等方面的知识融合。

通过课程设计,加深对学生控制算法设计的认识,学会控制算法的实际应用,使学生从整体上了解计算机控制系统的实际组成,掌握计算机控制系统的整体设计方法和设计步骤,编程调试,为从事计算机控制系统的理论设计和系统的整定工作打下基础。

三、课程设计内容设计以89C51单片机、ADC、DAC等电路和运放电路组成的被控对象构成的单闭环反馈控制系统。

1. 硬件电路设计:89C51最小系统加上模入电路ADC0809和模出电路TLC7528;由运放构成的被控对象。

2. 控制算法:增量梯形积分型的PID控制算法。

3. 软件设计:主程序、定时中断程序、A/D转换程序、滤波程序、D/A输出程序、PID 控制程序等。

四、课程设计要求1. 模入电路能接受双极性电压输入(-5V~+5V ),模出电路能输出双极性电压(-5V~+5V )。

2. 被控对象每个同学选择不同:44(),()(0.21)(0.81)G s G s s s s s ==++ 55(),()(0.81)(0.31)(0.81)(0.21)G s G s s s s s ==++++510(),()(1)(0.81)(1)(0.41)G s G s s s s s ==++++88(),()(0.81)(0.41)(0.41)(0.51)G s G s s s s s s s ==++++3. PID 参数整定,根据情况可用扩充临界比例度法,扩充响应曲线法。

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课程设计课程名称计算机控制技术题目名称高精度直流电机调速系统学生学院信息工程学院专业班级应用电子技术2班学号XXXXXXXXXXX学生姓名胡丛滟指导教师黄国宏2014 年06 月16 日目录一、方案论证 (3)1.1.PID算法 (3)1.2.简易工程发整定PID参数 (3)二、理论分析与计算 (3)2.1. 系统设计方案 (3)2.2. 数字PID控制器 (4)2.3. 凑式法整定PID参数 (5)2.4. 直流电机调速与测速 (6)三、硬件电路设计 (6)3.1. 电机驱动及传感器电路 (7)3.2. 串口发送数据电路 (7)3.3. LCD1602显示电路 (7)四、程序设计 (8)4.1. PID增量式算法 (8)4.2. 系统程序流程图 (8)4.3. 消除积分不灵敏的办法 (9)4.4. 抗积分饱和的办法 (9)五、调试过程 (10)5.1. 只有比例环节 (10)5.2. 加入积分环节 (11)5.3. 加入积分分离 (11)5.4. 加入微分环节 (13)六、设计心得................................................................................................ . (15)七、参考文献 (15)八、附录(程序) (16)摘要本作品以单片机STC98C52为控制器,由电机、电机速度采集传感器和电机驱动组成主电路。

控制器产生PWM脉冲送到电机驱动电路中,经过功率放大后控制直流电机转速,同时利用速度检测模块将当前转速反馈到控制器中,控制器经过数字PID运算后改变PWM脉冲的占空比,实现电机精确控制转速和改善系统运行目的。

实验数据通过LCD1602显示并通过串口发送给PC机进行波形显示。

ABSTRACTThis work STC98C52 MCU as the controller, driven by a motor, motor speedacquisition sensor and the composition of the main circuit. Controller to generate PWM pulse motor drive circuit, after power amplification control dc motor speed, and speed detection module is used to change the current speed feedback to the controller, the controller through a digital PID computation after changing the duty ratio of PWM pulse, it can realize accurate control of motor speed and improve the system operation purpose. The experimental data through the LCD1602 display and waveform display through a serial port is sent to the PC.一、方案论证1.1. PID算法方案一:采用位置式PID算法,该控制算法提供了执行机构的具体位置,PID 输出与整个过去的状态有关,容易产生大的累加误差。

方案二:采用增量式PID算法,增量算法不需要做累加,控制量增量的确定仅与最近几次误差采样有关,对控制量的计算影响较小,易于实现手动到自动的无冲击切换。

方案采用:在本实验中采用增量式PID算法。

主要原因是PWM占空比和转速不成线性关系,意思就是就算知道了现在电机速度,也无法准确改变占空比来达到期望速度,采用增量式的好处是只要有误差存在就可以不断增加或者减少占空比来达到期望速度。

1.2. 简易工程法整定PID参数方案一:采用扩充临界比例度法,只需选取一个足够短的采样周期,只采用比例作用,不断改小比例度(δ=1/Kp),直到系统发生持续等幅振荡,记下使系统发生振荡的临界比例度δk及系统的临界振荡周期Tk,然后再通过选择控制度和根据表格查找参数就可以求得T、Kp、Ti、Td的值。

方案二:采用凑试法,根据参数对控制过程的影响趋势,对参数实行先比例,后积分,再微分的整定步骤。

方案采用:本实验采用凑试法。

主要原因是扩充临界比例度法需要选择足够小的采样周期,但本系统的采样周期为1s,远大于纯滞后时间,因此不能采用扩充临界比例度法。

二、理论分析与计算2.1. 系统设计方案图2.1 系统方案框图根据系统设计的任务和要求,设计系统方框图如图2.1所示。

图中控制器模块为系统的核心部件,按键和显示器用来实现人机交互功能,其中通过按键将需要设置的参数和状态输入到单片机中,并且通过控制器显示到显示器上。

在运行过程中控制器产生PWM 脉冲送到电机驱动电路中,经过放大后控制直流电机转速,同时利用速度检测模块将当前转速反馈到控制器中,控制器经过数字PID 运算后改变PWM 脉冲的占空比,实现电机转速实时控制的目的。

2.2. 数字PID 控制器模拟PID 调节器的控制规律为])()(1)([)(0dt t de T dt t e T t e K t u D tIp ++=⎰ (2.1)式中,P K 为比例系数,I T 为积分时间常数,D T 为微分时间常数。

当采样周期足够小时,在模拟调节器的基础上,通过数值逼近的方法,用求和代替积分、用后向差分代替微分,使模拟PID 离散化变为差分方程。

这样,式(2.1)便可离散化以下差分方程:01})]1()([)()({)(u n e n e TT n e T Tn e K n u ni DIP +--++=∑= (2.2)式中0u 是偏差为零时的初值;式(2.2)第一项起比例控制作用,称为比例(P )项)(n u P ,即)()(n e K n u P p = (2.3)第二项起积分控制作用,称为积分(I )项)(n u I 即∑==ni IPI i e T TK n u 1)()( (2.4)第三项起微分控制作用,称为微分(D )项)(n u D 即)]1()([)(--=n e n e TT K n u DPD (2.5)式(2.2)的输出量u(n)为全量输出,它对于被控对象的执行机构每次采样时刻应达到的位置。

因此,式(2.2)又称为位置型PID 算式。

由(2.2)可看出,位置型控制算式不够方便,这是因为要累加偏差e(i),不仅要占用较多的存储单元,而且不便于编写程序,为此对式(2.2)进行改进。

根据式(2.2)不难看出u(n-1)的表达式,即011})]2()1([)()1({)1(u n e n e T T n e T Tn e K n u n i DIP +---++-=-∑-= (2.6)将式(2.2)和式(2.6)相减,即得数字PID 增量型控制算式为)1()()(--=∆n u n u n u )]2()1(2)([)()]1()([-+--++--=n e n e n e K n e K n e n e K D I P (2.7)式中: P K 称为比例增益;I PI T TK K =称为积分系数;T T K K DPD =称为微分系数。

2.3. 凑试法整定PID 参数增大比例系数 Kp ,一般将加快系统的响应,在有静差的情况下有利于减小静差。

但过大的比例 系数会使系统有较大的超调,并产生振荡,使稳定性变坏。

增大积分时间 Ti 有利于减小超调,减小振荡;使系统更加稳定,但系统静差的消除将随之减慢。

增大微分时间 Td 亦有利于加快系统响应,使超调量减小,稳定性增加,但系统对扰动的抑制能 力减弱,对扰动有较敏感的响应。

在凑试时,可参考以上参数对系统控制过程的影响趋势,对参数调整实行先比例、后积分,再微分的整定步骤。

(1)首先整定比例部分,将比例系数由小变大,并观察相应的系统响应,直至得到反应快、超调小的响应曲线。

如果系统没有静差或静差已经小到允许范围内,并且对响应曲线已经满意,则只需要比例调节器即可。

(2)如果在比例调节的基础上系统的静差不能满足设计要求,则必须加入积分环节。

将已经调节好的比例系数略为缩小(一般缩小为原值的0.8),然后减小积分时间,使得系统在保持良好动态性能的情况下,静差得到消除。

在此过程中,可根据响应曲线的好坏反复改变比例系数与积分时间,以期待得到满意的控制过程与整定参数。

(3)如果在上述调整过程中对系统的动态过程反复调整还不能得到满意的结果,则可以加入微分环节。

一般的系统D =0,1或2。

只有部分滞后较大的系统,D 值才可能调大些。

PID 参数修改后,可以适度修改设定值(人为的阶跃扰动)观察系统的跟踪响应,以判断PID 参数是否合适。

P 值太小,I 值太小或D 值太大均会引起系统超调振荡。

2.4. 直流电机调速与测速调速:根据PWM 控制的基本原理可知,一段时间内加在惯性负载两端的PWM 脉冲与相等时间内冲量相等的直流电加在负载上的电压等效,可通过改变输出的占空比来改变电压从而改变速度。

测速:在本系统中由于要将电机本次采样的速度与上次采样的速度进行比较,通过偏差进行PID 运算,因此速度采集电路是整个系统不可缺少的部分。

本次设计中应用了比较常见的光电测速方法来实现,其具体做法是将电机轴上固定一圆盘,且其边缘上有N 个等分凹槽如图3.5(a )所示,在圆盘的一侧固定一个发光二极管,其位置对准凹槽处,在另一侧和发光二极光平行的位置上固定一光敏三极管,如果电动机转到凹槽处时,发光二极管通过缝隙将光照射到光敏三极管上,三极管导通,反之三极管截止,电路如图3.4(b )所示,从图中可以得出电机每转一圈在P3.3的输出端就会产生N 个低电平。

这样就可根据低电平的数量来计算电机此时转速了。

例如当电机以一定的转速运行时,P1.2将输出如图3.5所示的脉冲,若知道一段时间t 内传感器输出的低脉冲数为n ,则电机转速v=n/t 。

+5V470Ω200ΩR1R2(a) (b)图2.2 电机速度采集方案三、硬件电路设计3.1. 电机驱动及传感器电路图3.1 电机驱动及传感器电路3.2. 串口发送数据电路图3.2 串口电路3.3. LCD1602显示屏电路图3.3 LCD1602显示屏电路四、程序设计4.1. PID增量式算法本系统设计的核心算法为PID算法,它根据本次采样的数据与设定值进行比较得出偏差e(n),对偏差进行P、I、D运算最终利用运算结果控制PWM脉冲的占空比来实现对加在电机两端电压的调节[10],进而控制电机转速。

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