直流電機(jī)PID轉(zhuǎn)速閉環(huán)調(diào)速控制系統(tǒng)
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基于 直流電機(jī) 速閉環(huán)調(diào)速控制系統(tǒng) 真實(shí)現(xiàn) 在工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)和各種智能產(chǎn)品中常常會(huì)用用電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)、傳動(dòng)和控制，而現(xiàn)代智能控制系統(tǒng)中，對電機(jī)的控制要求越來越精確和迅速，對環(huán)境的適應(yīng)要求越來越高。隨著科技的發(fā)展，通過對電機(jī)的改造，出現(xiàn)了一些針對各種應(yīng)用要求的電機(jī)，如伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、開關(guān)磁阻電機(jī)等非傳統(tǒng)電機(jī)。但是在一些對位置控制要求不高的電機(jī)控制系統(tǒng)如傳動(dòng)控制系統(tǒng)中，傳統(tǒng)電機(jī)如直流電機(jī)乃有很大的優(yōu)勢，而要對其進(jìn)行精確而又迅速的控制，就需要復(fù)雜的控制系統(tǒng)。隨著微電子和計(jì)算 機(jī)的發(fā)展，數(shù)字控制系統(tǒng)應(yīng)用越來越廣泛，數(shù)字控制系統(tǒng)有控制精確，硬件實(shí)現(xiàn)簡單，受環(huán)境影響小，功能復(fù)雜，系統(tǒng)修改簡單，有很好的人機(jī)交換界面等特點(diǎn)。 在電機(jī)控制系統(tǒng)開發(fā)中，常常需要消耗各種硬件資源，系統(tǒng)構(gòu)建時(shí)間長，而在調(diào)試時(shí)很難對硬件系統(tǒng)進(jìn)行修改，從而延長開發(fā)周期。隨著計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，可用計(jì)算機(jī)對電機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真，從而減小系統(tǒng)開發(fā)開支和周期。計(jì)算機(jī)仿真可分為整體仿真 和實(shí)時(shí)仿真。整體仿真是對系統(tǒng)各個(gè)時(shí)間段對各個(gè)對象進(jìn)行計(jì)算和分析，從而對各個(gè)對象的變化情況有直觀的整體的了解，即能對系統(tǒng)進(jìn)行精確的預(yù)測 ，如 是一個(gè)典型的實(shí)時(shí)仿真軟件。實(shí)時(shí)仿真是對時(shí)間點(diǎn)的動(dòng)態(tài)仿真，即隨著時(shí)間的推移它能動(dòng)態(tài)仿真出當(dāng)時(shí)系統(tǒng)的狀態(tài)。 一個(gè)實(shí)時(shí)仿真軟件，用來仿真各種嵌入式系統(tǒng)。它能對各種微控制器進(jìn)行仿真，本系統(tǒng)即用 直流電機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真。 在系統(tǒng)軟件開發(fā)中開發(fā)中可用操作系統(tǒng)，也可不用操作系統(tǒng)。如用操作系統(tǒng)，程序可實(shí)現(xiàn)模塊化，并能對系統(tǒng)資源進(jìn)行統(tǒng)籌管理，最主要的是可實(shí)現(xiàn)多任務(wù)運(yùn)行。如果需要多任務(wù)并行運(yùn)行，并且需要一定的時(shí)間間隔，某些任務(wù)對時(shí)間的要求不高時(shí)，如不用操作系統(tǒng)則要占用定 時(shí)器資源，并且對?？臻g和硬件資源很難進(jìn)行管理，所以在這種情況下需要操作系統(tǒng)。本系統(tǒng)用操作系統(tǒng) 一個(gè)完整的、可移植、可固化、可剪裁的占先式實(shí)時(shí)多任務(wù)內(nèi)核 經(jīng)有很多產(chǎn)品成功使用的案例且得到美國軍方的認(rèn)證，說明了該系統(tǒng)的可靠性。 代碼公開，代碼短，源代碼大部分是使用Ａ 編寫的，移植性和裁減性好，功能強(qiáng)大， 能可靠應(yīng)用于各種控制系統(tǒng)中。 系統(tǒng)構(gòu)成 轉(zhuǎn)速控制輸入（ 0832 采樣） 移植了 控制器 ＰＷＭ波 液晶顯示 51 單片機(jī) 仿 真的電機(jī) 電 機(jī) 驅(qū)動(dòng)電路 測速接口 輸入轉(zhuǎn)矩 硬件全圖 各子系統(tǒng) １ . 轉(zhuǎn)速控 制輸入 如用按鍵輸入則需要復(fù)雜的軟件實(shí)現(xiàn)，并且需要足夠的引腳資源，本系統(tǒng)用 控制器 含一個(gè)支持仿真的片內(nèi)存儲(chǔ)器控制器接口的 部總線、與中斷控制器接口的性能總線（ 連接片內(nèi)外設(shè)功能的 設(shè)總線（ 線的兼容超集）。片內(nèi)有 64K 字節(jié)靜態(tài) 28尋址 4 在本仿真中 率在芯片屬性中設(shè)置。 本系統(tǒng)采用 真庫有的液晶顯示模塊 8192像素的單色 幕分為兩半控制，控制引腳為 據(jù)通過移位寄存器輸入。 4．電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路 本系統(tǒng)仿真的是最大輸入電壓為 12 伏的微型電機(jī)，故用通用電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路實(shí)現(xiàn)假設(shè)該電路輸入電阻為無窮大，輸出電阻為 0。 5．仿真電機(jī)的 51 單片機(jī) 雖 然 電機(jī)模塊，但其電機(jī)模塊沒有輸出轉(zhuǎn)速接口故用一單片機(jī)代替它，單片機(jī)用 樣輸入的電壓，經(jīng)過處理即輸出和真實(shí)電機(jī)同步的轉(zhuǎn)速（需要大量的浮點(diǎn)運(yùn)算，可考慮用 通過兩個(gè)按鍵改變轉(zhuǎn)矩沒按一次增大或減小 面的是增大。 6．仿真結(jié)果 仿真 鐘后得下圖，可看到轉(zhuǎn)速逐漸增大然后穩(wěn)定下來。 增大轉(zhuǎn)矩后，可看到轉(zhuǎn)速下降后又恢復(fù) 7．程序； 1．系統(tǒng)主程序 ： ****************************************************************************** ** 實(shí)時(shí)微型直流電機(jī) 速閉環(huán)調(diào)速控制系統(tǒng)程序 (基于移植于 的uc/時(shí)操作系統(tǒng) ) ** 程序編寫者 : 吳斌 ** 編寫日期 : 2007 年 11 月 14 日 ******************************************************************************/ ### 512 //各任務(wù)棧大小 # \ 2; \ 0 //輸出其他的為輸入 #000 //最大調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速 # //比例放大系數(shù) # //采樣周期 # //積分時(shí)間常數(shù) # //微分時(shí)間常數(shù) #1+Ts*t0+s) #1+2*s) #Kp*s #0 //0 // //0 // //各任務(wù)棧 * //控制信號(hào)郵箱 n=0; // 輸入轉(zhuǎn)速 ; // 反饋轉(zhuǎn)速 //函數(shù)聲明 { 0 // 不分頻，計(jì)數(shù)頻率為 0 // 設(shè)置 配時(shí)復(fù)位 2765; // 設(shè)置 期 0; // 設(shè)置 空比 0 // 存 0 // 允許 出，單邊 0 // 啟動(dòng)定時(shí)器， 能 2765; // 設(shè)置 期 0; // 設(shè)置 空比 0 // 存 } /********************************************************************************************************* ** 函數(shù)名稱 : * 功能描述 : c 語言的主函數(shù)，由它啟動(dòng)多任務(wù)環(huán)境 ********************************************************************************************************/ { ; (0, & 1], 0); ; ; } /****************************************************************************** ** 函數(shù)名稱 : * 功能描述 : 初始化系統(tǒng)及建立任務(wù) ******************************************************************************/ { // 避免編譯警告 ; ; 0); ; ()0, & 1], 2); ()0, & 1], 3); ()0, & 1], 1); ()0, & 1], 5); ); } /****************************************************************************** ** 函數(shù)名稱 : * 功能描述 : 實(shí)時(shí)任務(wù) ,負(fù)責(zé)采樣和處理數(shù)據(jù) ******************************************************************************/ { //上次輸出控制信號(hào) //上次采樣誤差信號(hào) 0; //上次的上次的采樣誤差信號(hào) //采樣轉(zhuǎn)速信號(hào) u; //此次輸出控制信號(hào) e; //此次采樣誤差信號(hào) ; //始化 ) { 16; 0; //采樣反饋轉(zhuǎn)速 e=u=us+q0*e+q1*es+q2*(u>=u=es=e; us=u; &u); //發(fā)送處理后的信號(hào) ,0,0,30); } } /****************************************************************************** ** 函數(shù)名稱 : * 功能描述 : 根據(jù)控制信號(hào)輸出 ******************************************************************************/ { ) {,& { 2765; 2764; 0} 2765; *765); 0} } } n) //延時(shí)函數(shù) {i; i=1;{m=64n=j=0; m=a/8+1+m=a/8+a,b, ,b+2,6*(m); } } //本系統(tǒng)顯示主界面 {i; 0]={00*"U",0*/ 0*"/",1*/ 0*"c",2*/ 0*"o",3*/ 0*"s",4*/ 60]= {00*"輸 ",0*/ 00*"入 ",1*/ 00*"轉(zhuǎn) ",2*/ 000*"速 ",3*/ 00 /*"： ",4*/ 60]={000*"輸 ",0*/ 00*"出 ",1*/ 00*"轉(zhuǎn) ",2*/ 000*"速 ",3*/ 00 /*"： ",4*/ 6]={00*"*",0*/ 4,0,); ,2,); ,4,); i=0;i # ##a //電樞電感 # // #a //轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 #a 10 #1.9 ; 3^5; ; L= e; z=0; s=0; =z=0; ; ; ; ; ; ; n=0; f=0; e=0; x) { i; i=0;i下載提示(請認(rèn)真閱讀)
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