PID直流电机转速控制实验报告
电机转速控制实验报告
电机转速控制实验报告
1. 实验目的
本实验旨在研究电机转速控制的原理和方法，通过实际操作和数据分析来加深对电机控制的理解，并验证控制算法的有效性。
2. 实验原理
电机转速控制是通过改变电机供电电压或者改变电机绕组的接线方式来控制电机的转速。
在本次实验中，我们将采用调制技术来实现电机转速的控制。
3. 实验设备与材料
- 电机：直流电机
- 控制器：单片机控制器
- 传感器：转速传感器
- 电源
- 连接线
4. 实验步骤
1. 搭建实验电路：将电机和传感器连接至控制器，并接通电源。
2. 编写控制程序：根据所选的控制算法，编写相应的控制程序，并将其烧录至控制器中。
3. 运行实验：根据预设条件，控制电机的转速并记录数据。
4. 数据分析：对实测数据进行分析，验证控制算法的有效性。
5. 实验结果与分析
在实验过程中，我们采用了调制技术来实现电机转速的控制。
通过对控制程序的设计和实验数据的分析，我们得出以下结论：
- 当调制信号的频率增加时，电机的转速也随之增加，说明控制算法的设计是成功的。
- 通过调整调制信号的占空比，我们可以实现对电机转速的精确控制。
6. 实验总结
通过本次实验，我们深入了解了电机转速控制的原理和方法。
实验结果表明，调制技术能够有效地实现电机转速的控制，并且可以通过调整参数来实现不同的控制效果。
在实验过程中，我们还学习了如何编写控制程序和分析实验数据。
这些都对我们进一步深入研究电机控制提供了良好的基础。
7. 参考文献
- 电机控制技术原理与应用教材
- 直流电机转速控制实验指导书。
直流电机转速PID控制课程设计报告
直流电机转速PID控制系统设计学院：专业班级：姓名：学号：指导老师：目录第一章PID简介 (1)第二章直流电机工作原理 (6)2.1 工作原理 (6)2.2、直流电机PID控制原理方框图 (7)第三章控制系统方案选择 (10)3.1 系统设计要求 (10)3.2 系统模块设计 (12)第四章硬件设计与实现 (17)4.1 硬件设计 (17)4.2系统面板图 (24)第五章流程设计 (26)5.1 软件设计流程图 (26)第六章程序说明 (30)6.1 直流电机部分程序 (30)6.2 温度检测部分程序 (37)第七章说明及调试 (46)7.1 调试过程 (46)7.2 运行结果 (47)第八章课程设计体会 (49)第一章 PID简介PID （比例积分微分，英文全称为Proportion Integration Differentiation）控制器问世至今已有近70年历史，它以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。
当被控对象的结构和参数不能完全掌握，或得不到精确的数学模型时，控制理论的其它技术难以采用时，系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定，这时应用PID控制技术最为方便。
即当我们不完全了解一个系统和被控对象，或不能通过有效的测量手段来获得系统参数时，最适合用PID控制技术。
PID控制，实际中也有PI和PD控制。
PID控制器就是根据系统的误差，利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的。
PID控制器的参数整定是控制系统设计的核心内容。
它是根据被控过程的特性确定PID控制器的比例系数、积分时间和微分时间的大小。
PID控制器参数整定的方法很多，概括起来有两大类：一是理论计算整定法。
它主要是依据系统的数学模型，经过理论计算确定控制器参数。
这种方法所得到的计算数据未必可以直接用，还必须通过工程实际进行调整和修改。
二是工程整定方法，它主要依赖工程经验，直接在控制系统的试验中进行，且方法简单、易于掌握，在工程实际中被广泛采用。
PID仿真实验报告
PID仿真实验报告PID控制算法是一种重要的控制算法，被广泛应用于工业控制系统中。
本文通过仿真实验的方式，对PID控制算法进行了验证和分析。
一、实验目的1.了解PID控制算法的基本原理和调节方法；2. 掌握MATLAB/Simulink软件的使用，进行PID控制实验仿真；3.验证PID控制算法的稳定性和性能。
二、实验内容本次实验选择一个常见的控制系统模型，以电感驱动的直流电机控制系统为例。
通过PID控制算法对该系统进行控制，观察系统的响应特性。
三、实验步骤1.搭建电感驱动的直流电机控制系统模型，包括电感、直流电机、PID控制器等组成部分；2.设置PID控制器的参数，包括比例增益Kp、积分时间Ti、微分时间Td等；3.进行仿真实验，输入适当的控制信号，观察系统的响应曲线；4.调节PID控制器的参数，尝试不同的调节方法，观察响应曲线的变化，寻找合适的参数。
四、实验结果与分析1.首先，设置PID控制器的参数为Kp=1，Ti=1，Td=0，进行仿真实验。
观察到系统的响应曲线，并记录与分析曲线的特点；2.其次，调整PID控制器的参数，如增大比例增益Kp，观察系统的响应曲线的变化；3.最后，调整积分时间Ti和微分时间Td，观察系统的响应曲线的变化。
通过实验结果与分析，可以得到以下结论：1.PID控制算法能够有效地控制系统，并实现稳定的控制；2.比例增益Kp对系统的超调量有较大的影响，增大Kp可以减小超调量，但也会增加系统的稳定时间；3.积分时间Ti对系统的稳态误差有较大的影响，增大Ti可以减小稳态误差，但也会增加系统的超调量；4.微分时间Td对系统的响应速度有较大的影响，增大Td可以增加系统的响应速度，但可能会引起系统的振荡。
五、实验总结通过本次实验，我深入理解了PID控制算法的原理和调节方法。
同时，通过对实验结果的分析，我也了解了PID控制算法的稳定性和性能。
在实际工程应用中，需要根据具体的控制对象，合理选择PID控制器的参数，并进行调节优化，以获得理想的控制效果。
PID控制电机实验报告实验报告
PID控制电机实验报告实验目的本次实验的目的是掌握PID控制器的工作原理和应用，了解PID控制的基本概念和设计方法，并通过实验实现对电机的控制。
实验步骤材料准备本次实验所需要的材料如下：•电脑•Arduino开发板•直流电机•按钮•电位器•面包板•杜邦线•电源线硬件连接首先将直流电机连接到Arduino开发板的PWM引脚上，同时将按钮和电位器连接到开发板的数字引脚上，如下图所示：image1image1软件实现打开Arduino IDE，新建一个工程，然后编写如下代码：// 定义控制引脚和输入引脚const int CONTROL_PIN = 9;const int INPUT_PIN = A0;const int BUTTON_PIN = 2;// 设置时间间隔const int INTERVAL = 100;// 设置p、i、d系数和初始误差const float Kp = 0.8;const float Ki = 0.1;const float Kd = 0.1;const float TARGET = 500;float error = 0;float lastError = 0;float integral = 0;// 定义按钮状态和电位器值int buttonState = HIGH;int potValue = 0;// 初始化控制引脚和按钮引脚void setup() {pinMode(CONTROL_PIN, OUTPUT);pinMode(BUTTON_PIN, INPUT);digitalWrite(BUTTON_PIN, HIGH);}// 主循环void loop() {// 获取按钮状态和电位器值buttonState = digitalRead(BUTTON_PIN);potValue = analogRead(INPUT_PIN);// 判断按钮状态if (buttonState == LOW) {// 按下按钮时，执行pid控制error = TARGET - potValue;integral += error;float derivative = error - lastError;lastError = error;float output = Kp * error + Ki * integral + Kd * derivative;if (output > 255) {output = 255;}if (output < -255) {output = -255;}analogWrite(CONTROL_PIN, abs(output));} else {// 未按下按钮时，关闭电机analogWrite(CONTROL_PIN, 0);}// 等待一段时间delay(INTERVAL);}以上代码实现了一个PID控制器，当按下按钮时，控制器根据电位器的值计算出控制信号，并控制电机的转速，使电位器的值逐渐趋近于目标值，当释放按钮时，电机停止转动。
直流电机转速控制实验报告
直流电机转速控制实验报告自动控制原理实验实验报告直流电机转速控制设计一、实验目的1、了解直流电机转速测量与控制的基本原理。
2、掌握LabVIEW图形化编程方法，编写直流电机转速控制系统程序。
3、熟悉PID参数对系统性能的影响，通过PID参数调整掌握PID控制原理。
二、实验设备与器件计算机、NI ELVIS II多功能虚拟仪器综合实验平台、LabVIEW软件、万用表、12V直流电机、光电管，电阻、导线。
三、实验原理直流电机转速测量与控制系统的基本原理是：通过调节直流电机的输入电压大小调节电机转速；利用光电管将电机转速转换为一定周期的光电脉冲、采样脉冲信号，获取脉冲周期。
将脉冲的周期变换为脉冲频率，再将脉冲频率换算为电机转速；比较电机的测量转速与设定转速，将转速偏差信号送入PID控制器，由PID 控制器输出控制电压，通可变电源输出作为直流电机的输入电压，实现电机转速的控制。
四、实验过程（1）在实验板上搭建出电机转速光电检测电路将光电管、直流电机安装在实验板上的合适位置，使得直流电机的圆片恰好在光电管之中，用导线将光电管与相应阻值的电阻相连，并将电路与相应的接口相连，连接好的电路图如下。
（2）编写程序，实现PID控制SP为期望转速输出，是用户通过转盘输入期望的转速；PV为实际测量得到的电机转速，通过光电开关测量马达转速可以得到；MV为PID输出控制电压，将其接到“模拟DBL”模块，实现控制电源产生所需的直流电机控制电压。
通过不断地检测马达转速与期望值对比产生偏差，通过PID控制器产生控制信号，实现对直流电机转速的控制。
编写的程序如下图所示五、调试过程及结果PID参数调整如下时，系统出现了振荡现象，导致了系统的不稳定。
于是将参数kc调小，调整后的参数如下：系统出现了一定程度的超调，不满足实际的应用。
继续将Ti参数调大，并加入移位寄存器，对转速测量值取滑动平均，得到较为理想的系统输出。
-全文完-。
直流电机转速测控实验
直流电机转速测控实验一、实验目的1. 掌握电机转速的测量原理；学会根据被测环境、对象不同选择合适的传感器测量转速；2. 掌握电机转速控制的原理；学会用计算机和传感器组成转速测控系统。
二、实验原理图1所示为计算机直流电机转速测控系统原理图。
图1 计算机测控直流电机转速原理框图根据被测环境和对象选择不同转速传感器（光电、霍尔、磁电）实现直流电机转速的测量及控制。
三. 实验仪器和设备1. CSY－5000型传感器测控技术实训公共平台；2. 环形带综合测控实验台；3. 数据采集模板及测控软件(LabVIEW试用版)；4. 12V直流电机调节驱动挂箱；5. 光电式、霍尔式、磁电式转速传感器各一件；6. PC机及RS232通讯接口。
四．实验预习要求1.查阅资料，了解旋转轴转速测量的常用方法；2.掌握采用光电式、霍尔式、磁电式传感器测量转速的原理及特点；3.理解计算机测控直流电机转速的系统工作原理；4.熟悉CSY-5000型传感器测控技术实训平台的硬件配置。
五. 实验步骤及内容第一部分：转速测量1、在关闭公共平台主机箱电源开关的前提下，连接数据采集模板电源线、RS232通讯线；2、根据你选用的转速传感器，按转速传感器附录图1、图2、图3示意图安装接线；（注意光电、霍尔传感器为+5V供电，磁电传感器为+15V供电）3、主机箱上0～12V可调电源与电压表（电压表量程选择20V档）及环形带综合测控实验台电机（环形带综合测控实验台背面）接口并接（注意接口的相应极性）；4、检查接线无误后，首先将主机箱上0～12V可调旋钮逆时针方向缓慢调节到底（起始输出电压最小）；然后桌面“环形带综合测试软件”（或者启动计算机中的测试软件目录“SensorTest.vi”），双击打开，显示图2环形带综合测试程序软件界面；再打开主机箱电源开关给测量系统供电。
图2 环形带综合测试软件界面5、在计算机的环形带综合测试程序软件界面采单栏下方栏点击运行按钮，串口通讯正常后选择测试软件中“手动转速控制与测量”选项，软件界面显示为图3转速测量选择传感器类型界面；在界面下方选择“传感器类型”为现在做测量转速实验相对应的转速传感器。
PID控制电机实验报告
PID控制电机实验报告【摘要】本实验通过PID控制电机，对系统进行控制，实现系统的速度调节和位置调节。
首先通过对系统的建模和参数辨识，得到了系统的数学模型和参数，并根据模型设计了合适的PID控制器。
然后通过实验验证了设计的控制器的有效性，实现了对电机速度和位置的调节。
实验结果表明，PID控制器对于系统的速度调节和位置调节具有良好的性能，能够实现较好的控制效果。
【关键词】PID控制；电机；速度调节；位置调节一、实验目的1.通过PID控制器实现对电机的速度调节和位置调节；2.验证PID控制器的有效性和性能。
二、实验原理PID控制器是一种经典的控制策略，由比例（P）、积分（I）和微分（D）三个部分组成。
PID控制器的数学表达式为输出信号u(t) = Kp*e(t) + Ki*∫e(t)dt + Kd*de(t)/dt，其中e(t)为控制偏差，Kp、Ki和Kd分别为比例、积分和微分系数。
在电机控制中，可以将电机看作一个被控对象，输入电机的电压u(t)通过电机的转矩转化为输出角速度ω(t)。
通过对电机的数学建模，可以得到电机的传递函数为G(s)=k/(Ts+1)，其中k为系统增益，T为系统时间常数。
根据系统传递函数的性质，可以得到电机系统的速度和位置闭环模型为Kv(s)=1/(Ts+1)和Kp(s)=Ks/(Ts+1)，分别对应于速度和位置的调节。
三、实验装置1.PC机；2.PID控制器板卡；3.直流电机；4.电压放大电路；5.角度传感器。
四、实验步骤1.建立电机的数学模型，并利用实验数据辨识系统的参数；2.根据模型设计PID控制器的参数；3.连接实验装置，将PC机与PID控制器板卡连接，通过板卡控制电机的电压，实现速度和位置调节；4.设置不同的目标速度和目标位置，进行实验并记录实验数据；5.分析实验数据，评价控制器的性能和有效性。
五、实验结果与分析通过实验得到了电机系统的数学模型为G(s)=2/(s+1)和Ks=10/(s+1)，并根据模型参数设计了PID控制器的参数为Kp=1,Ki=0.01和Kd=0.5、实验中设置了不同的目标速度和目标位置，通过对比实际速度和位置与目标值的差异，评价了控制器的性能。
pid控制实验报告[最新版]
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pid控制实验报告pid控制实验报告篇一：PID控制实验报告实验二数字PID控制计算机控制是一种采样控制，它只能根据采样时刻的偏差值计算控制量。
因此连续PID控制算法不能直接使用，需要采用离散化方法。
在计算机PID控制中，使用的是数字PID控制器。
一、位置式PID控制算法按模拟PID控制算法，以一系列的采样时刻点kT代表连续时间t，以矩形法数值积分近似代替积分，以一阶后向差分近似代替微分，可得离散PID位置式表达式：Tu T ?kpeu=para; J=0.0067;B=0.1; dy=zeros= y= -+ = k*ts; %time中存放着各采样时刻rineu_1=uerror_1=error;%误差信号更新图2-1 Simulink仿真程序其程序运行结果如表2所示。
Matlab输出结果errori = error_1 = 表2 例4程序运行结果三、离散系统的数字PID控制仿真1．Ex5 设被控对象为G?num 仿真程序：ex5.m%PID Controller clear all; close all;篇二：自动控制实验报告六-数字PID控制实验六数字PID控制一、实验目的1．研究PID控制器的参数对系统稳定性及过渡过程的影响。
2．研究采样周期T对系统特性的影响。
3．研究I型系统及系统的稳定误差。
二、实验仪器1．EL-AT-III型自动控制系统实验箱一台 2．计算机一台三、实验内容1．系统结构图如6-1图。
图6-1 系统结构图图中 Gc（s）=Kp（1+Ki/s+Kds） Gh（s）=（1－e）/s Gp1（s）=5/（（0.5s+1）（0.1s+1）） Gp2（s）=1/（s（0.1s+1））-TS 2．开环系统（被控制对象）的模拟电路图如图6-2和图6-3，其中图6-2对应GP1（s）,图6-3对应Gp2（s）。
图6-2 开环系统结构图1 图6-3开环系统结构图2 3．被控对象GP1（s）为“0型”系统，采用PI控制或PID控制，可使系统变为“I型”系统，被控对象Gp2（s）为“I型”系统，采用PI控制或PID控制可使系统变成“II型”系统。
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c(t)
直流电机
1.2 直流电机调速方式的选取 直流无刷电机由电动机、转子位置传感器和电子开关线路三
部分组成。直流电源通过开关线路向电动机定子绕组供电，电 动机转子位置由位置传感器检测并提供信号去触发开关线路中 的功率开关元件使之导通或截止，从而控制电动机的转动。在 应用实例中，磁极旋转，电枢静止，电枢绕组里的电流换向借 助于位置传感器和电子开关电路来实现。电机的电枢绕组作成 三相，转子由永磁材料制成，与转子轴相连的位置传感器采用 霍尔传感器。3600 范围内，两两相差 1200 安装，共安装三个。 为了提高电机的特性，电机采用二相导通星形三相六状态的工 作方式。开关电路采用三相桥式接线方式。
2
一、系统总体设计
1.1 直流电机转速开环控制与闭环控制的选取 对直流电机转速的控制有一般有两种方式，一种是开环控
制，一种是闭环控制。开环控制的优点是简单、稳定、可靠。 若组成系统的元件特性和参数值比较稳定，且外界干扰较小， 开环控制能够保持一定的精度。缺点是精度通常较低，无自动 纠偏能力；闭环控制的优点是控制的精度可以达到很高，而且 对外界的干扰和系统的参数变化有很好的抑制作用，且可以通 过输出反馈控制系统的控制过程。缺点是存在稳定性，振荡， 超调等一系列问题，对系统的性能分析和设计远比开环控制麻 烦。
n e(i) TD
i0
T
e(n) e(n 1) u0
uP (n) uI (n) uD (n) u0
式中 uP (n) KPe(n)
称为比例项
uI
( n)
KP
T TI
n
e(i)
i0
称为积分项
uD
(n)
KP
TD T
e(n)
e(n
1)
称为微分项
1.4.3 常用的控制方式
8
1、P 控制 2、PI 控制 3、PD 控制 4、PID 控制
10
其主要功能特性: 1、兼容 MCS51 指令系统 2、8k 可反复擦写(大于 1000 次）Flash ROM； 3、32 个双向 I/O 口； 4、256x8bit 内部 RAM； 5、3 个 16 位可编程定时/计数器中断； 6、时钟频率 0-24MHz； 7、2 个串行中断，可编程 UART 串行通道； 8、2 个外部中断源，共 8 个中断源； 9、2 个读写中断口线，3 级加密位； 10、低功耗空闲和掉电模式，软件设置睡眠和唤醒功能； 11、有 PDIP、PQFP、TQFP 及 PLCC 等几种封装形式，以适应不 同产品的需求。
6
霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。霍尔 效应是磁电效应的一种，这一现象是霍尔（A.H.Hall，1855— 1938）于 1879 年在研究金属的导电机构时发现的。后来发现半 导体、导电流体等也有这种效应，而半导体的霍尔效应比金属 强得多，利用这现象制成的各种霍尔元件，广泛地应用于工业 自动化技术、检测技术及信息处理等方面。霍尔效应是研究半 导体材料性能的基本方法。通过霍尔效应实验测定的霍尔系数， 能够判断半导体材料的导电类型、载流子浓度及载流子迁移率 等重要参数。
直流测速发电机的优点是原理简单，且在一定范围内能够满足 系统的需求。缺点是其输出的是电压值，如果使用在数字信号 电路里是必须得用 AD 转换芯片转化成数字信号。而且其需要处 于线性区，但是现实中线性的系统基本上很少，故而现在已经 不常用。鉴于本实验使用的是单片机控制系统，故而此测速方 式不适用。 1.3.2 霍尔传感器测速
电机每转一圈,每一相霍尔传感器产生 2 脉冲,且其周期与 电机转速成反比,因此可以利用霍尔传感器信号得到电机的实 际转速。为尽可能缩短一次速度采样的时间,可测得任意一相霍 尔传感器的一个正脉冲的宽度,则电机的实际转速为：
V=N*30; V:速度 R/min N:每秒采样的脉冲个数 霍尔传感器输出的是脉冲，可以直接将输出脉冲接入单片 机外部计数器，故而非常简单实用。
或 PMOS 优化。它的最大额定值为如下表：
ULN2803 是 一 个 7 路 反 向 器 电 路 ， 即 当 输 入 端 为 高 电 平 时
12
ULN2803 输出端为低电平，当输入端为低电平时 ULN2803 输出端 为高电平，继电器得电吸合。 本次试验驱动电路如下：
通过在 1B 接口输入 PWM 波形，1C 口输出相反电平。
u(n) uP (n) u0 u(n) uP (n) uI (n) u0 u(n) uP (n) uD (n) u0 u(n) uP (n) uI (n) uD (n) u0
1.4.4 PID 算法的两种类型
1、位置型控制――例如图 5－1－5 调节阀控制
u(n)
KP
e(n)
2.3 lcd 显示给定速度和实际速度模块
课程设计
课程名称 计算机控制技术 题目名称 PID 直流电机转速控制 学生学院 专业班级 学号 学生姓名 指导教师
2013 年 06 月 17 日
1
目录
一、 系统总体设计……………………………………………………3 二、 硬件设计…………………………………………………………10 三、 软件设计…………………………………………………………16 四、结果分析……………………………………………………………21 五、实验总结及体会……………………………………………………21 六、附录…………………………………………………………………22
基于直流电机的特性,本次试验使用的是 PWM 脉宽调制方 法。脉宽调制 (PWM)是利用数字输出对模拟电路进行控制的一 种有效技术，尤其是在对电机的转速控制方面，可大大节省能 量。PWM 具有很强的抗噪性，且有节约空间、比较经济等特 点。模拟控制电路有以下缺陷:模拟电路容易随时间漂移，会产 生一些不必要的热损耗，以及对噪声敏感等。而在用了 PWM 技术后，避免了以上的缺陷，实现了用数字方式来控制模拟信 号，可以大幅度降低成本和功耗。PWM 对调速系统来说，系统
此驱动
芯片采用的是高
电压大电流
八达林顿晶体管
阵列,该阵列
的八个 NPN 达林
顿管连接晶
体管是低逻辑电
平数字电路和大电流高电压要求的灯、继电器、打印机和其他类似负
载间的接口的理想器件。广泛应用于计算机，工业和消费类产品中。
所有器件有集电极开路输出和用于瞬变抑制的续流二极管。ULN2803
的设计与标准 TTL 系列兼容，而 ULN2804 可使 6 至 15 伏高电平 CMOS
STC89C52 参数
STC89C52 基本参数
FLASH (bytes)
8K
RAM (Bytes)
256
最大频率 (MHz)
24
11
Vcc (V)
5±20%
STC89C52 其他特性
I/O 引脚
32
ISP
--
STC89C52 封装类型
PDIP40, PLCC44, TQFP44, PQFP44
2.2 直流电机驱动芯片 ULN2803 的设计
4
的响应速度和稳定精度等指标比较好;电枢电流的脉动量小，容 易连续，而且可以不必外加滤波电抗也可以平稳工作;系统的调 速范围宽;使用元件少、线路简单。
PWM 的原理： 理论基础：冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上 时，其效果基本相同。冲量指窄脉冲的面积。效果基本相同，是指环 节的输出响应波形基本相同。低频段非常接近，仅在高频段略有差异。 用一系列等幅不等宽的脉冲来代替一个正弦半波，正弦半波 N 等 分，看成 N 个相连的脉冲序列，宽度相等，但幅值不等；用矩形脉冲 代替，等幅，不等宽，中点重合，面积（冲量）相等，宽度按正弦规 律变化。脉冲宽度调制波通常由一列占空比不同的矩形脉冲构成，其 占空比与信号的瞬时采样值成比例。图 1 所示为脉冲宽度调制系统的 原理框图和波形图。该系统有一个比较器和一个周期为 Ts 的锯齿波 发生器组成。语音信号如果大于锯齿波信号，比较器输出正常数 A， 否则输出 0。因此，从图 1 中可以看出，比较器输出一列下降沿调制 的脉冲宽度调制波。
7
测量霍尔元件和光电编码器，发现光电编码器的灵敏度更高， 且其价格便宜。最关键的是它很好用。
1.4 系统控制算法的选取 控制算法是微机化控制软件系统的一个重要组成部分，可以说 整个系统的控制功能主要由控制算法来实线。所以控制算法的 好坏直接决定了这个系统的好坏。根据偏差的比例（P）、积分 （I）、微分（D）进行控制，称为 PID 控制。它能满足相当多 工业对象的控制要求，至今仍是一种应用最广的控制算法。由 于是用单片机控制的系统，故而我们采用数字 PID 控制。
9
PID 增量型控制算法。
1.5 系统总体设计 用 AT89C52 单片机作为控制核心；用 uln2003 驱动电机转动，用 pwm 波来控制此芯片间接控制电机转速；用光电编码器测速进行 反馈；用复位开关进行电机给定速度的调节，由加速键，减速键 和清零键构成。如图：
驱动电路
PWM
直流电机
STC89C52 单片机
T TI
n i0
e(i)
TD T
e(n)
e(n
1)
u0
2、增量型控制――例如图 5－1－6 步进电机控制
u(n) u(n) u(n 1)
KP e(n) e(n 1)
KP
T TI
e(n)
KP
TD T
e(n) 2e(n 1) e(n 2)
由于控制的是直流电机，当执行机构采用控制直流电机的 直流 PWM 装置和晶闸管整流装置时，可以采用数字 PID 位置型 控制算法；当执行结构采用步进电机，每个采样周期控制输出 的控制量时，是相对于上次控制量的增加，故此时要采用数字
5
Ea = Ceфn=Ke n 可知 1.电刷两端的感应电势与电机的转速成正比。 2.直流发电机能够把转速信号换成电势信号，从而用来测