两台直流电动机同步或随动位置控制
直流电机驱动控制

要使电机运转,必须使对角线上的一对三极管导通。例如, 如下图所示,当Q1管和Q4管导通时,电流就从电源正极经 Q1从左至右穿过电机,然后再经Q4回到电源负极。按图中电 流箭头所示,该流向的电流将驱动电机顺时针转动。当三极 管Q1和Q4导通时,电流将从左至右流过电机,从而驱动电机 按特定方向转动(电机周围的箭头指示为顺时针方向)。
图6-1 降压直流斩波器原理
第7章U 动力驱动及其计算机控制 uo
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设一个工作周期为T,在ton时间内,晶闸管导通,负载与 电源接通。在toff时间内,斩波器断开,负载依靠续流二极管VD 续流,以保持负载电流的连续性。就这样依靠电动机电枢自身
的滤波作用,在负载两端得到经过斩波的直流电压。其平均电
所谓脉宽调制,就是使功率晶体管工作于开关状 态,开关频率恒定,用改变开关导通时间的方法来调 整晶体管的输出,使电机两端得到宽度随时间变化的 电压脉冲。当开关在单周期内的导通时间随时间发生 连续变化时,电机电枢得到的电压平均值也随时间连 续发生变化,而由于内部的续流电路和电枢电感的滤 波作用,电枢上的电流则连续改变,从而达到调节电 机转速的目的。
在直流电机的伺服驱动控制中,通常采用全控型 的驱动元件,如大功率晶体管、MOSFET、IGBT等。 与晶闸管之类的半控元件相比,这些元件具有驱动电 路简单、开关频率高、体积小等优点,随着功率的增 加其价格也非常昂贵。但在伺服驱动中,通常功率较 小,因此价格因素并不影响对这些全控元件的选用。
在伺服驱动中,最常用的控制方式为调压调速控 制方式。在这种控制方式中,当负载一定时,电机的 转速与电枢电压成线性关系,这种关系决定了直流电 机具有优良的控制性能。根据他励直流电机原理,电 机运行的决定因素是电枢电流。电枢电流与电机驱动 转矩成正比,因此,只要控制电机的电枢电流,就能 对电机的驱动转矩进行控制,进而控制机电传动系统 的动态响应过程。
直流电动机位置随动系统动态性能的分析

中图分 类号 :P7 . T 2 41
文 献 标 识 码 : A
文 章 编 号 :6 2 7 0 (0 8 0 — 0 2 0 17 — 8 0 2 0 )4 0 2 — 2
0 引言
位置 随动 系统是 应用领 域非 常广泛 的一类 系统 , 又称 为侍 服 系统 , 的根本 任务 就是 实现执行 机构 对位 置指令 ( 它 给定量 ) 的准确 跟 踪 , 控制 量 一般 是负 载 的空 间位 移 , 被 当给定 量 随机 变 化时 , 系统 能使 被控 制量准 确无误 地跟 随并 复现给定 量 。 位置 随动 系统在 直流 电动机 中作 为执行元 件 , 输入 的 电 把 压 信号 ( 制信号 ) 控 变换成 转轴 的角位 移和角 速度输 出 , 变控 改
摘 要 :首 先 对 直 流 电 动 机 位 置 随 动 系统 的 工 作 原 理 进 行 了解 释 , 然后 建 立 了 直 流 电动 机 位 置 随 动 系 统 的 控 制 模
型. 最后通 过 实例 比较 了其 不 同参 数下 的动 态性能 并做 出 了分析 。
关 键 词 : 流 电动 机 ; 置 随 动 系统 ; 态性 能 直 位 动
据具 体情况 在其 中加入 校正 系统 , 这样 输 出的 电压 可 以驱 动 电
动机 。
力 ; 为 电动 机转 矩 系数 ;= 2 n Ⅳ/ 为矢 轮传 动 比,假 设直 流放 Ⅳ
大 器 的增 益 为 " 1 3 。
() 3 执行 机构 : 流电动 机作 为带动 负载 运动 的执 行机 构 , 直
1 工 作 原 理
直 流 电动 机 的位置 随动系 统如 图1 示 。基 本组 成包 括 以 所
下几部 分 :
专题1 直流有刷电机控制

直流减速电机,即齿轮减速电机,是在普通直流电机的基础上,加上配套齿轮减速箱
齿轮减速箱的作用是,提供较低的转速,较大的力矩。同时,齿轮箱不同的减速比可以提供不 同的转速和力矩。这大大提高了,直流电机在自动化行业中的使用率。
减速电机的特色首要有以下几点: 减速电机节约空间,牢靠经用,能承受一定的过载能力,功率能满意的需求; 减速电机能耗低,性能优越;
伺服电机有直流和交流之分,最早的伺服电 机是一般的直流电机,在控制精度不高的情 况下,才采用一般的直流电机做伺服电机。 当前随着永磁同步电机技术的飞速发展,绝 大部分的伺服电机是指交流永磁同步伺服电 机或者直流无刷电机。
优点:可使控制速度,位置精度非常准确, 效率高,寿命长。
缺点:控制复杂,价格昂贵,需要专业人士 才能控制。
电机控制都是必须有驱动器的。
外部电源
STM32 控制器
脉冲信号
电机引线
电机驱动器
电机
可选部分
位置反馈
负载转速:电机在负载力矩下的转速(单位:rpm或转/分钟或r/min); 负载电流:电机在负载力矩下的电流(单位:mA毫安或A安);
堵转力矩:又叫启动扭力,为电机所能承受的最大扭力标准,超过该扭力,电机将停转或堵 转(单位:g-cm克每厘米或kg-cm公斤每厘米);
堵转电流:也叫启动电流,为电机遭到堵转停止时候的最大电流;(单位:mA毫安或A安);
电磁转矩产生
电枢绕组通过电刷接到直流电源上,绕组的旋转轴与机械负载相联。电流从电刷A流入电枢 绕组,从电刷B流出。电枢电流Ia与磁场相互作用产生电磁力F,其方向可用左手定则判定。 这一对电磁力所形成的电磁转矩T,使电动机电枢逆时针方向旋转。
电磁转矩与电枢旋转方向关系:同向
直流电机的控制原理

直流电机的控制原理
直流电机的控制原理可以通过以下内容来说明:
直流电机的控制原理是通过调节电源电压和改变电枢线圈中电流方向来实现的。
具体来说,直流电机的工作原理是根据洛伦兹力和安培力的作用,通过控制电流方向和大小来改变电机的转速和转向。
在直流电机中,电枢线圈是位于电机中心的旋转部分,而电枢线圈两端与电源相连。
当电流通过电枢线圈时,电流会在磁场中发生作用,产生洛伦兹力,使电枢线圈开始旋转。
电枢线圈的旋转会使其上的集电刷与固定的电极接触,改变电枢线圈中电流的方向,从而反转驱动力,使电机的旋转方向改变。
为了控制直流电机的转速和转向,可以通过改变电源电压和电枢线圈中电流的方向来实现。
当电源电压增加时,电枢线圈中的电流增加,从而增大洛伦兹力,加速电机的转速。
同样地,当电源电压减小时,电机的转速会减慢。
另外,改变电枢线圈中电流的方向也会改变洛伦兹力的方向,从而改变电机的转向。
在实际应用中,直流电机的控制可以通过调节电压或使用电压变频器来实现。
通过调节电源电压的大小,可以实现直流电机的速度调节;通过改变电枢线圈中电流的方向,可以实现直流电机的正反转控制。
综上所述,直流电机的控制原理是通过调节电源电压和改变电
枢线圈中电流方向来实现的,从而实现对电机转速和转向的控制。
双电机驱动

双电机驱动一:相关系统功能FANUC系统对于大型机床中使用双电机驱动一个坐标轴提供了两种控制方式,串联控制(tandem control)和同步控制(synchronous control)。
串联控制仅对主电机轴执行位置控制,对副电机轴仅执行转矩控制,因此这种控制也称转矩串联控制。
(简易)同步控制使用发送给主动轴的NC指令分别对主动电机轴和从动电机轴进行位置控制。
而当主动电机轴和从动电机轴是由一个DSP(数字信号处理器)控制时,这种配置特称为位置串联控制。
为了描述清晰,转矩串联控制的两个电机分别称为主电机轴和副电机轴,位置串联控制的两个轴分别称为主动电机轴和从动电机轴,需要特别注意的是转矩串联控制的主电机轴和副电机轴以及位置串联控制中的主动电机轴和从动电机轴都是由同一个DSP控制的,而一般意义的(简易)同步控制中的主动电机轴和从动电机轴并不一定要用同一个DSP控制。
为了能够应用FANUC系统针对双电机驱动所提供的各种伺服功能,建议用户在使用同步控制功能时对主动电机轴和从动电机轴的轴分配尽可能满足由一个DSP控制的条件。
由于HRV4功能使用一个DSP控制一个轴,因此位置串联控制和转矩串联控制不能和HRV4功能同时生效。
串联控制和同步控制在FANUC各系统中的规格详见下表所示。
16/18/21i B FS30/31/32i AFS O i C FS15i FS串联控制√☆☆☆轴同步控制———☆简易同步控制√—☆—同步控制—☆——串联减振控制☆☆☆☆√:标准功能 ☆:选择功能 —:不支持从上表可以看出,同步控制(synchronous control)在各系统中的对应功能名称略有不同。
在FSO i C和FS16/18/21i B中称为简易同步控制,在FS15i中称为同步控制,在FS30/31/32i A中称为轴同步控制,而且除FSO i C中串联控制和简易同步控制作为标准功能提供外,以上功能项在各系统中均为选择功能。
运动控制系统第6章位置随动系统

2)定位精度与速度控制范围 定位精度是评价位置随动系统控制准确度的性能指标。系统最终定 位点与指令目标值间的静止误差定义为系统的定位精度。 位置伺服系统,应当能对位置输入指令输入的最小设定单位(1脉 冲当量),作出相应的响应。为了实现这一目标,一是要采用分辨 率足够高的位置检测器,二是要求系统的速度单元具有足够宽的调 速范围,也就是说速度单元要有较好的低速运行性能。 图6-3为速度控制单元的输入输出特性
2. 交流伺服电动机
在现代伺服系统中,更多的采用交流伺服电动机。交流伺服电动机可 以是异步电动机或者永磁同步电动机。
交流异步伺服电动机有下述特点:
1)采用二相结构,电动机定子上布置有空间相差90º电角度的二相绕组, 一相称励磁绕组,一相称控制绕组,分别施加相位差90º的交流电压;
2)励磁绕组电压不变控制绕组电压为零时,旋转磁场变成了静止脉动磁 场,电动机立即停止转动,克服了普通异步电动机失电时的“自转”现象, 符合机床的要求;
6.2.4 数控机床的轨迹控制原理及其实现
1. 数控插补概述 以数控机床为例,其控制的目标是被加工的曲线或曲面,在加工过程
中要随时根据图纸参数求解刀具的运动轨迹,其计算的实时性有时难 以满足加工速度的需求。因此实际工程中采用的方法是预先通过手工 或自动编程,将刀具的连续运动轨迹分成若干段,而在执行程序的过 程中实时地将这些轨迹段用指定的具有快速算法的直线、圆弧或其它 标准曲线予以逼近。 插补是一个实时进行的数据密化过程。轨迹插补与坐标轴位置伺服是 数控机床的二个主要环节。 插补必须实时完成,因此除了要保证插补运算的精度外,还要求算法简 单。一般采用迭代算法。 就目前普遍应用的算法而言,可以分为两大类:脉冲增量插补,数据 采样插补。
两台电机顺序控制的实训报告

两台电机顺序控制的实训报告哎呀,这可是个大活儿啊!不过,别担心,小伙伴们,我马上就给你们讲讲两台电机顺序控制的实训报告。
我们得明白什么是电机顺序控制。
简单来说,就是让两台电机按照一定的顺序和时间点启动和停止,实现某种功能。
这个功能可以是搅拌机、升降机、输送带等等。
好了,废话不多说,让我们开始吧!我们要了解两台电机的基本知识。
电机是一种将电能转换为机械能的设备。
它有很多种类型,比如直流电机、交流电机、步进电机等等。
但是,我们今天要关注的是直流电机,因为它们在很多实际应用中都有广泛的使用。
直流电机的主要部件有定子、转子和轴承。
定子上有很多线圈,当电流通过线圈时,会产生磁场,这个磁场会与转子上的永磁体或者励磁体产生相互作用,从而使转子转动。
转子的轴上有一组齿轮,通过齿轮的啮合,将电动机的旋转运动传递给负载。
接下来,我们要学习如何控制两台电机的顺序。
这里有两种方法:手动控制和自动控制。
手动控制就是人工操作按钮,按照预先设定的顺序启动和停止电机。
这种方法虽然简单易行,但是在实际生产中往往不够灵活,不能满足各种复杂的工作需求。
因此,我们需要使用自动控制的方法。
自动控制就是利用电子元器件(如继电器、PLC等)来实现对电机的精确控制。
这种方法可以根据实际需要,随时调整电机的启动和停止顺序,大大提高了生产效率。
那么,如何实现两台电机的自动控制呢?这里我们要用到一个叫做“梯形图”的编程语言。
梯形图是一种图形化的编程语言,它可以用来描述控制系统的输入输出关系。
通过编写梯形图程序,我们可以实现对电机的顺序控制。
这可不是一件容易的事情。
我们需要对电路原理、电子元器件以及编程语言都有一定的了解。
但是,只要我们努力学习,相信总有一天能够成为电气自动化领域的专家!在实训过程中,我们还遇到了很多问题。
比如,有时候电机启动太慢,影响整个生产线的运行速度;有时候电机启动太快,导致负载承受不了过大的压力;还有就是电机之间的同步问题,需要我们不断地调整参数和程序,才能达到理想的效果。
电枢控直流电动机随动系统

引言位置随动系统是应用非常广泛的一类自动控制系统,主要实现执行机构对位置指令的准确跟踪,被控制量一般是负载的空间位移,当位置指令随机变化时,系统能使被控制量准确无误地跟随。
在实现角位置闭环控制的伺服系统中,完成角位置测量是实现闭环控制的先决条件。
角位置测量是这类控制系统的重要组成部分,同时也是实现其它控制功能的基础。
自整角机由于具有结构简单、工作可靠和精度高等特点,经常用于轴角的测量。
随动控制技术是自动化学科中与产业部门联系最紧密、服务最广泛的一个分支。
本次课程设计的主要环节有:自整角机、相敏整流器、可逆功率放大器、执行机构及减速器。
1.系统概述1.1设计目的1 掌握自动控制原理课程中所学的理论知识;2 了解控制自整角、相敏检波电路和功放电路的基本原理和等效框图;3 掌握反馈系统的基本理论和方法,对工程实际系统进行全面分析和综合;4设计一个位置随动系统,使用工程设计方法,达到相应的技术指标要求.1.2 系统原理电枢控直流电动机随动系统性能分析与综合设计系统的原理图见图1所示:图1-1模拟式随动系统原理框图电枢控直流电动机随动系统是一种位置反馈控制系统。
因此,自整角机测角装置ZF一Z B产生的偏差信号经输出变压器B )、环形解调器(相敏整流器)DM后变成直流信号,由集成运算放大器F006放大之后再经电子电路组成的直流功率放大器放大,去控制直流电动机D的电枢电压,进而控制电动机的转角(或转速),电动机的输出轴经传动比为 n:1 的减速器后再输出,从而实现系统的闭环控制。
下面我们结合实际,介绍一个位置随动系统的一般工作过程。
原理图如图2所示:图1-2 位置随动系统原理框图随动系统又称为伺服系统,它所要解决的是未知的自动跟踪问题。
随动系统无论是在国防上还是在自动化生产上应用极为广泛,比如火炮的跟踪瞄准、光电跟踪仪的目标跟踪等等;在轧钢机械、仿真机床、数控机床、工业机器人、自动火炮及雷达天线等应用领域都要求有较高的定位或轨迹控制。
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指导教师评定成绩:审定成绩:重庆邮电大学自动化学院计算机控制课程设计报告设计题目:两台直流电动机同步(或随动/位置)控制单位(二级学院):学生姓名:专业:班级:学号:指导教师:设计时间:年月重庆邮电大学自动化学院制目录摘要 (3)一、课程设计任务 (3)二、基于51系列单片机的温度控制系统设计 (3)2.1 方案设计 (3)2.1.1 方案选择 (3)方案一:热电偶采集温度 (3)方案二:数字温度传感器DS18B20采集温度 (3)2.1.2 方案论证 (3)2.2 基本芯片及PID算法简介 (4)2.2.1单片机STC89C52 (4)2.2.2 DS18B20基本工作原理 (4)2.2.3 PID算法 (5)三、系统硬件设计 (7)3.1 数码管显示模块 (7)3.2 键盘输入模块 (8)3.3 温度采集模块 (8)3.4 报警模块 (9)四、系统软件设计 (10)4.1 主程序流程图 (10)4.2 温度检测子程序 (10)4.3 PID计算子程序 (11)4.4 PWM子程序 (14)五、系统功能设计与实现 (14)5.1 测试系统特性及其传递函数 (14)5.2 实际温度显示功能的实现 (15)5.2.1 Proteus仿真图 (15)5.2.2 实物图 (16)5.3 控制温度的设定功能的实现 (17)5.3.1 Proteus仿真图 (17)5.3.2 实物图 (17)5.3.3 系统调试 (18)六、总结 (19)基于51系列单片机的温度控制系统摘要:本系统是一个采用STC12C5410AD单片机编程实现两台直流电机能够同步旋转的双直流电机同步驱动控制系统。
通过按键输入控制主直流电机调速、正反转,其中直流电机采用PWM脉宽调制方式调速,通过两个转速传感器的差值对系统进行反馈,实现从直流电机跟随主直流电机状态。
该系统能够实时检测与显示两直流电机转速,基本完成题目设计要求。
关键词:STC12C5410AD单片机,直流电机,速度传感器,PWM,反馈控制。
一、课程设计任务1.1 直流电机直流电机功率不大于20W;直流电机额定电驱电压为DC12V;直流电机额定转速为300rpm。
1.2 设计要求及实现功能1、设计直流电动机控制电路;2、设计直流电动机调速控制电路,要求采用PWM脉宽调制方式调速,PWM 脉冲宽度调制的频率为10-40KHZ,PWM脉冲宽度调制的占空比为5%-95%。
3、实现两台直流电动机同步旋转,且误差小于3%。
4、实现正反转。
5、速度检测与显示。
二、基于51系列单片机的温度控制系统设计2.1 方案设计2.1.1 方案选择方案一:热电偶采集温度热电偶利用热电势原理进行温度测量的。
其测量精度高、测量范围广。
常用的热电偶从-50℃+1600℃均可正常测量,某些特殊热电偶最低可测到-269℃(如金铁镍铬),最高可达+2800℃(如钨-铼)。
但热电偶测量需要温度补偿。
而且输出量为电压,需要经过测量放大器、AD转换后才能送入微处理器处理。
方案二:数字温度传感器DS18B20采集温度DS18B20采用独特的单线接口方式,与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。
在使用中不需要任何外围元件,测温范围-55℃~+125℃,最小分辨率达0.0625℃。
2.1.2 方案论证经过比较,因为采用DS18B20测量温度,硬件电路简单,测量精度高,信号易处理,故采用方案二,即温度变送器选用DS18B20。
基于51系列单片机的温度控制系统电路总体设计方框图如图2-1所示,图2-1 数字式温度控制仪总体设计框图2.2 基本芯片及PID 算法简介2.2.1单片机STC89C52STC89C52的结构如图2.1所示。
由于它的广泛使用使得市面价格较8155、8255、8279要低,所以说用它是很经济的。
该芯片具有如下功能:①有1个专用的键盘/显示接口; ②有1个全双工异步串行通信接口; ③有2个16位定时/计数器。
这样,1个89C52,承担了3个专用接口芯片的工作,不仅使成本大大下降,而且优化了硬件结构和软件设计,给用户带来许多方便。
STC89C52有40个引脚,有32个输入端口(I/O ),有2个读写口线,可以反复插除。
所以可以降低成本。
其主要功能特性有: ① 兼容MCS51指令系统 ② 32个双向I/O 口线③ 3个16位可编程定时/计数器中断④ 2个串行中断口 ⑤ 2个外部中断源 ⑥ 2个读写中断口线 ⑦ 低功耗空闲和掉电模式⑧ 8k 可反复擦写(>1000次)Flash ROM ⑨ 256x8 bit 内部RAM ⑩ 时钟频率0-24MHz 11 可编程UART 串行通道 12 共6个中断源 13 3级加密位14 软件设置睡眠和唤醒功能。
2.2.2 DS18B20基本工作原理图2-2 STC89C52引脚图DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器,与传统的热敏电阻等测温元件相比,它能直接读出被测温度,并且可根据实际要求通过简单的编程实现9-12位的数字值读数方式。
DS18B20的测温原理:器件中低温度系数晶振的振荡频率受温度的影响很小,用于产生固定频率的脉冲信号送给减法计数器1;高温度系数晶振随温度变化其振荡频率明显改变,所产生的信号作为减法计数器2的脉冲输入。
器件中还有一个计数门,当计数门打开时,DS18B20就对低温度系数振荡器产生的时钟脉冲进行计数进而完成温度测量。
计数门的开启时间由高温度系数振荡器来决定,每次测量前,首先将-55℃所对应的一个基数分别置入减法计数器1、温度寄存器中,计数器1和温度寄存器被预置在-55℃所对应的一个基数值。
表2-1 部分温度对应值表预置值减到0时,温度寄存器的值将加1,减法计数器1的预置将重新被装入,减法计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数,如此循环直到减法计数器计数到0时,停止温度寄存器的累加,此时温度寄存器中的数值就是所测温度值。
其输出用于修正减法计数器的预置值,只要计数器门仍未关闭就重复上述过程,直到温度寄存器值大致被测温度值。
另外,由于DS18B20单线通信功能是分时完成的,它有严格的时隙概念,因此读写时序很重要。
系统对DS18B20的各种操作按协议进行。
操作协议为:初使化DS18B20(发复位脉冲)→发ROM功能命令→发存储器操作命令→处理数据。
2.2.3 PID算法2.2.3.1 PID调节器控制原理在控制系统中,控制器最常用的控制规律是PID控制。
PID控制系统原理框图如图2-3所示。
系统由PID控制器和被控对象组成。
图2-3 PID控制系统原理框图P ID 控制器是一种线性控制器,它根据给定值rin(t)与实际输出值yout(t)构成控制偏差:Error(t)=rin(t)-yout(t)P ID 控制就是对偏差信号进行比例、积分、微分运算后,形成一种控制规律。
即,控制器的输出为:⎪⎪⎭⎫⎝⎛++=⎰tD p dt t derror T dt t error T t error k t u 01)()(1)()( 或写成传递函数的形式:⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++==s T s T k s E s U s G D p 111)()()( 其中, kp ——比例系数;Ti ——积分时间常数;T d ——微分时间常数。
简单说来,PID 控制器各校正环节的作用如下:比例环节:成比例地反映控制系统的偏差信号error(t),偏差一旦产生,控制器立即产生控制作用,以减小偏差。
积分环节:主要用于消除静差,提高系统的无差度。
积分作用的强尽弱取决于积分时间常数Ti ,Ti 越大,积分作用越弱,反之则越强。
微分环节:反偏差信号的变化趋势(变化速率),并能在偏差信号变得太大之前,在系统中引入一个有效的早期修正信号,从而加快系统的动作速度,减少调节时间。
2.2.3.2 数字PID 参数的整定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。
本设计采用PID 归一整定法把对控制台三个参数(Kc 、Ti 、Td,)转换为一个参数P K , 从而使问题明显简化。
以达到控制器的特性与被控过程的特性相匹配,满足某种反映控制系统质量的性能指标。
2.2.3.3采样周期选择的原则(1)根据香农采样定理,系统采样频率的下限为fs=2fmax ,此时系统可真实地恢复到原来的连续信号。
(2)从执行机构的特性要求来看,有时需要输出信号保持一定的宽度。
采样周期必须大于这一时间。
(3)从控制系统的随动和抗干扰的性能来看,要求采样周期短些。
(4)从微机的工作量和每个调节回路的计算来看,一般要求采样周期大些。
(5)从计算机的精度看,过短的采样周期是不合适的。
(6)当系统滞后占主导地位时,应使滞后时间为采样周期的整数倍下表2-2列出了几种常见的被测参数的采样周期T 的经验选择数据。
可供设计时参考。
实际上生产过程千差万别,经验数据不一定就合适,可用试探法逐步调试确定。
表2-2 采样周期的经验数据表被测参数采用周期T (s )备注流量1~5s 优先选用1s压力3~10s 优先选用5s液位6~8s温度15~20s 或纯滞后时间成分15~20s2.2.3.4 PID参数对系统性能的影响表2-3 PID参数对系统性能的影响三、系统硬件设计3.1 数码管显示模块八段就是指数码管里有八个小LED发光二极管,通过控制不同的LED的亮灭来显示出不同的字形。
共阳极就是将八个LED的阳极连在一起,让其接地,这样给任何一个LED的另一端低电平,它便能点亮,相应的段被显示出来。
数码管的显示有静态显示和动态扫描显示两种方法。
所谓静态显示,就是当数码管显示某一字符时,相应的发光二级管恒定的导通或截止。
数码管的每一个段码都可以由一个单片机的I/O口进行驱动。
静态显示的优点是编程简单,显示亮度高,但缺点是占用I/O口多,容易造成I/O接口的浪费,不易控制成本。
所谓动态扫描显示就是通过分时轮流控制各个LED数码管的DPY端,使各个数码管轮流受控显示。
在轮流显示过程中,每位元数码管的点亮时间为1~2ms,由于人的视觉暂留现象及发光二极体的余辉效应,尽管实际上各位数码管并非同时点亮,但只要扫描的速度足够快,给人的印象就是一组稳定的显示资料,不会有闪烁感,动态显示的效果和静态显示是一样的,能够节省大量的I/O口,而且功耗更低。