針對(duì)無(wú)刷直流(BLDC)電機(jī)應(yīng)用要求的提高,設(shè)計(jì)了基于 STM32 單片機(jī)的雙無(wú)刷直流電機(jī)閉環(huán)控制系統(tǒng)。 該系統(tǒng)分別根據(jù)各個(gè)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和電流反饋,采用 PID 控制算法,調(diào)節(jié) PWM 輸出信號(hào),實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)無(wú)刷電機(jī)的雙閉環(huán)控制。 詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件控制,并給出系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù),驗(yàn)證了該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、響應(yīng)速度快、具有良好的動(dòng)靜態(tài)性能。
標(biāo)簽: stm32 電機(jī)控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2022-05-06
上傳用戶(hù):bluedrops
#define PI (3.14159265)// 度數(shù)表示的角速度*1000#define MDPS (70)// 弧度表示的角速度#define RADPS ((float)MDPS*PI/180000)// 每個(gè)查詢(xún)周期改變的角度#define RADPT (RADPS/(-100))// 平衡的角度范圍;+-60度(由于角度計(jì)算采用一階展開(kāi),實(shí)際值約為46度)#define ANGLE_RANGE_MAX (60*PI/180)#define ANGLE_RANGE_MIN (-60*PI/180)// 全局變量pid_s sPID; // PID控制參數(shù)結(jié)構(gòu)體float radian_filted=0; // 濾波后的弧度accelerometer_s acc; // 加速度結(jié)構(gòu)體,包含3維變量gyroscope_s gyr; // 角速度結(jié)構(gòu)體,包含3維變量int speed=0, distance=0; // 小車(chē)移動(dòng)的速度,距離int tick_flag = 0; // 定時(shí)中斷標(biāo)志int pwm_speed = 0; // 電機(jī)pwm控制的偏置值,兩個(gè)電機(jī)的大小、正負(fù)相同,使小車(chē)以一定的速度前進(jìn)int pwm_turn = 0; // 電機(jī)pwm控制的差異值,兩個(gè)電機(jī)的大小相同,正負(fù)相反,使小車(chē)左、右轉(zhuǎn)向float angle_balance = 0; // 小車(chē)的平衡角度。由于小車(chē)重心的偏移,小車(chē)的平衡角度不一定是radian_filted為零的時(shí)候
標(biāo)簽: pid 自平衡小車(chē)
上傳時(shí)間: 2022-06-01
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首先介紹一下原理,其實(shí)很簡(jiǎn)單,磁力對(duì)懸浮物的控制,其基本原理是:霍爾傳感器在浮子的正下方,當(dāng)檢測(cè)到浮子向左運(yùn)動(dòng)時(shí),兩邊的線(xiàn)圈一個(gè)吸一個(gè)拉,把它推向右;反之如果浮子想右運(yùn)動(dòng),那么兩個(gè)線(xiàn)圈的電流都反向,總共兩組共四個(gè)這樣的線(xiàn)圈,就可以把浮子限制在二維平面之內(nèi)了。但是線(xiàn)圈產(chǎn)生的力是比較小的,因此只能夠推動(dòng)浮子在水平面移動(dòng),要克服浮子的重力讓它懸浮起來(lái),就要在四個(gè)線(xiàn)圈下面再加一個(gè)大的環(huán)形磁鐵提供斥力。為了讓?xiě)腋「臃€(wěn)定,我們采用了PID控制的平衡算法,對(duì)PID算法的了解有助于我們對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)原理的理解,借用網(wǎng)上對(duì)PID的一段介紹:在工程實(shí)際中,PID控制是應(yīng)用最為廣泛的調(diào)節(jié)器控制機(jī)制。PID控制中得P代表比例,即proportion;I代表積分,即integral;D代表微分,即differential;因此,PID控制,即比例-積分-微分控制。當(dāng)被控對(duì)象的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不能完全掌握,或者得不到精確的數(shù)學(xué)模型時(shí),其他的控制方法難以采用,那么控制器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)必須結(jié)合經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試來(lái)決定,在這種情況下采用PID調(diào)節(jié)最為方便。首先,比例控制是一種最簡(jiǎn)單的控制方式,就像胡克公式中的比例系數(shù)一樣,當(dāng)控制器的輸出與輸入信號(hào)成比例關(guān)系,那么就可以得到一個(gè)比例系數(shù)。其次,積分控制是指控制器的輸出與輸入的誤差信號(hào)的積分有關(guān)。就如同電路中的電感元件,某個(gè)時(shí)刻的電壓與電流的積分有關(guān)。類(lèi)似的,有時(shí)候信號(hào)的輸出必須綜合之前信號(hào)的輸入,而這種綜合往往是求和關(guān)系,因此使用積分控制簡(jiǎn)單易行。最后,微分控制是指控制器的輸出與輸入信號(hào)的微分有關(guān)。最簡(jiǎn)單的微分關(guān)系就是速度是位矢的微分。我們?cè)诳刂茟腋∥锏钠胶鈺r(shí),光知道懸浮物偏離平衡位置的位移從而采用比例控制是不夠的,對(duì)于同樣的偏離位移,懸浮物可能有不同的速度,那么要求我們對(duì)懸浮物有不同的處理方法,而恰恰速度是位矢的微分,于是我們可以通過(guò)對(duì)位移輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行微分操作,來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)懸浮物的精確實(shí)時(shí)控制。可見(jiàn),PID控制器是一種那個(gè)動(dòng)態(tài)的控制機(jī)制。 以上就是實(shí)現(xiàn)下推式磁懸浮的基本原理,借助以上的基本原理,結(jié)合一定的軟件算法實(shí)現(xiàn),我們就可以對(duì)懸浮物進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制。
上傳時(shí)間: 2022-06-07
上傳用戶(hù):canderile
該文件為西門(mén)子上的PID控制,已經(jīng)成功移植,西門(mén)子PID程序(FB58)的C代碼帶自整定功能(當(dāng)你讀懂后你就能體會(huì)偉大的西門(mén)子過(guò)程控制的精妙以及STEP7命名的由來(lái))
標(biāo)簽: 自整定控制 C語(yǔ)言 PID控制 西門(mén)子
上傳時(shí)間: 2022-06-09
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超聲波換能器由于負(fù)載的變化以及外界環(huán)境的變化等因素,導(dǎo)致超聲波電源的輸出頻率與諧振頻率不匹配,從而使清洗效果不佳。超聲波電源是超聲清洗機(jī)的核心部分,為實(shí)現(xiàn)其高效穩(wěn)定的工作,需要對(duì)其工作頻率進(jìn)行自動(dòng)跟蹤控制。為此,本文設(shè)計(jì)了基于單片機(jī)PIC16F886為控制核心的超聲波電源,其額定輸出功率為600W,工作頻率為20kHz,并實(shí)現(xiàn)了對(duì)頻率的實(shí)時(shí)跟蹤控制。主要研究?jī)?nèi)容如下: 首先,根據(jù)超聲波電源的性能指標(biāo)要求,設(shè)計(jì)了超聲波電源主電路系統(tǒng),主電路系統(tǒng)由整流濾波電路、逆變電路、匹配電路等單元組成,逆變電路采用全橋逆變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),文中對(duì)主電路系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)分析與設(shè)計(jì),并采用Multisim仿真軟件對(duì)主電路系統(tǒng)各個(gè)部分進(jìn)行仿真。 其次,設(shè)計(jì)了超聲波電源頻率跟蹤的控制方案,該控制方案采用鎖相環(huán)頻率跟蹤的控制思路并結(jié)合PID控制方法。為此設(shè)計(jì)了相應(yīng)的控制軟件,采用C語(yǔ)言編寫(xiě)主程序、A/D轉(zhuǎn)換程序、PID控制程序等。 最后,以PIC16F866單片機(jī)芯片為控制核心,設(shè)計(jì)了超聲波電源控制系統(tǒng),主要包括采樣電路、驅(qū)動(dòng)電路、單片機(jī)外圍電路等,分析了其工作原理。并采用Proteus軟件對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真。仿真結(jié)果表明,所設(shè)計(jì)的超聲波電源控制系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)頻率自動(dòng)跟蹤,與超聲波換能器相匹配,工作在諧振狀態(tài),達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。
上傳時(shí)間: 2022-06-11
上傳用戶(hù):jason_vip1
【摘要】數(shù)字化技術(shù)隨著低成本、高性能控制芯片的出現(xiàn)而快速發(fā)展,同時(shí)也推動(dòng)著開(kāi)關(guān)電源向數(shù)字控制發(fā)展。文章利用一款新型數(shù)字信號(hào)控制器(DSC)ADP32,完成了基于DSC的數(shù)字電源應(yīng)用研究,本文提供了DC/DC変換器的完整數(shù)字控制解決方案,數(shù)字PID樸償技米,精確時(shí)序的同步整流技術(shù),以及PWM控制信號(hào)的產(chǎn)生等,最后用一臺(tái)200w樣機(jī)驗(yàn)證了數(shù)字控制的系統(tǒng)性能。【關(guān)鍵詞】數(shù)字信號(hào)控制器;同步整流;PID控制;數(shù)字拉制1引言隨著半導(dǎo)體行業(yè)的快速發(fā)展,低成本、高性能的DSC控制器不斷出現(xiàn),基于DSC控制的數(shù)字電源越來(lái)越備受關(guān)注,目前“綠色能源”、“能源之心”等概念的提出,數(shù)字控制的模塊電源具有高效率、高功率密度等諸多優(yōu)點(diǎn),逐漸成為電源技術(shù)的研究熱點(diǎn).數(shù)字電源(digital powerspply)是一種以數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)或微控制器(MCU)為核心,將數(shù)字電源驅(qū)動(dòng)器、PWM控制器等作為控制對(duì)象,能實(shí)現(xiàn)控制、管理、監(jiān)測(cè)功能的電源產(chǎn)品。具有可以在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的硬件平臺(tái)上,通過(guò)更新軟件滿(mǎn)足不同的需求".ADP32是一款集實(shí)時(shí)處理(DSP)與控制(MCU)外設(shè)功能與一體的數(shù)字信號(hào)控制器,不但可以簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì),還能快速有效實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的控制算法。2數(shù)字電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1數(shù)字電源硬件框圖主功率回路是雙管正激DCDC變換器,其控制方式為脈沖寬度調(diào)制(PWM),主要由功率管Q1/Q2、續(xù)流二極管D1/D2、高頻變壓器、輸出同步整流器、LC濾波器組成。
標(biāo)簽: 數(shù)字電源
上傳時(shí)間: 2022-06-18
上傳用戶(hù):jiabin
本文把所研制的IGBT驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路應(yīng)用在電磁感應(yīng)加熱系統(tǒng)上,并且針對(duì)注塑機(jī)的特點(diǎn)設(shè)計(jì)了一款電磁感應(yīng)加熱系統(tǒng)。其中包括整流濾波電路、半橋逆變電路、控制電路、驅(qū)動(dòng)電路和溫度、電流等檢測(cè)電路。本文的另一個(gè)重點(diǎn)分析了IGBT對(duì)驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路的要求,并且研制了一種單管IGBT驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路和一種IGBT半橋模塊驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路。單管1GBT驅(qū)動(dòng)電路的功能比較簡(jiǎn)單,只具有軟關(guān)斷和過(guò)流保護(hù)功能。而IGBT半橋模塊驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路功能比較多,具有軟關(guān)斷、互鎖、電平轉(zhuǎn)換、錯(cuò)誤信號(hào)電平轉(zhuǎn)換、過(guò)流保護(hù)、供電電壓監(jiān)視、電源隔離和脈沖隔離電路等保護(hù)功能,適用于中大功率的IGBT半橋模塊驅(qū)動(dòng)。在電磁感應(yīng)加熱部分介紹了電磁感應(yīng)加熱的工作原理,分析了串并聯(lián)諧振逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和特點(diǎn)。根據(jù)注塑機(jī)的實(shí)際應(yīng)用設(shè)計(jì)了兩款主電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),一款是針對(duì)小功率部分加熱的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),是單管IGBT的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),另一款是針對(duì)中大功率加熱部分的半橋IGBT拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。另外介紹了電磁感應(yīng)加熱的控制電路以及采用模糊PID算法對(duì)注塑機(jī)料筒進(jìn)行溫度監(jiān)控調(diào)節(jié)。最后通過(guò)對(duì)系統(tǒng)的仿真和實(shí)驗(yàn)調(diào)試表明整個(gè)感應(yīng)加熱系統(tǒng)滿(mǎn)足實(shí)際應(yīng)用要求,運(yùn)行可靠,適合于再注塑機(jī)行業(yè)中推廣。最后,總結(jié)了本文的研究?jī)?nèi)容,并在此基礎(chǔ)上對(duì)以后的工作做出了簡(jiǎn)單的展望。
標(biāo)簽: 電磁感應(yīng)加熱系統(tǒng) igbt 功率模塊
上傳時(shí)間: 2022-06-21
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智能車(chē)輛,是一個(gè)集環(huán)境感知、規(guī)劃決策、自動(dòng)駕駛等功能于一體的綜合系統(tǒng),它集中地運(yùn)用了計(jì)算機(jī)、現(xiàn)代傳感、信息融合、通訊、電子、人工智能及自動(dòng)控制等技術(shù),是典型的高新技術(shù)綜合體。本系統(tǒng)以Freescalel6位單片機(jī)MC9S12DG128作為系統(tǒng)控制處理器,基于CCD傳感器采集視頻圖像,通過(guò)對(duì)獲得的圖像進(jìn)行處理分析,獲得道路信息提取賽道黑線(xiàn),并結(jié)合測(cè)速反饋實(shí)現(xiàn)對(duì)小車(chē)的閉環(huán)反饋控制,后輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制模換采用了模薪PID控制算法,充分的利用了內(nèi)部提供的模糊推理機(jī),文中介紹了賽車(chē)的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì),小車(chē)圖像采集模塊、轉(zhuǎn)向模塊和驅(qū)動(dòng)模塊的設(shè)計(jì),以及攝像頭工作機(jī)制和速度反饋的設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)智能模型車(chē)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)及研究,取得了一定的成果,但仍有不完善的地方,有待進(jìn)一步深入研究。關(guān)鍵詞:模糊PIDCCD圖像采集測(cè)速反饋
上傳時(shí)間: 2022-06-23
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論文的主要工作和新見(jiàn)解如下:1、分析了永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)和國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)其最新研究成果,研究了永磁同步電機(jī)控制理論中經(jīng)常涉及到的三種坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換原理,并在此基礎(chǔ)上給出了兩種不同坐標(biāo)系下的永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型,建立了永磁同步電機(jī)仿真模型并進(jìn)行了仿真研究。2、分析了空間電壓矢量脈寬調(diào)制和直接轉(zhuǎn)矩控制兩種控制技術(shù)的基本原理,并分別建立了基于空間電壓矢量脈寬調(diào)制和直接轉(zhuǎn)矩控制的永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)仿真模型,通過(guò)大量的仿真,研究了兩種控制技術(shù)在永磁同步電機(jī)控制性能上各自特性以及差異。3、在分析永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制的基礎(chǔ)上,提出了兩種扇區(qū)邊界過(guò)渡時(shí)選擇電壓矢量造成轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的抑制方法,仿真結(jié)果表明所提兩法方法預(yù)期效果明顯;研究了零電壓矢量在直接轉(zhuǎn)矩控制中的作用和一種改進(jìn)的永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制策略,仿真結(jié)果表明將零電壓矢量引入控制和改進(jìn)的策略都能明顯抑制系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。4、在常規(guī)控制基礎(chǔ)上,引入模糊邏輯控制技術(shù)進(jìn)一步優(yōu)化永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制方法,建立了基于模糊邏輯的永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)仿真模型,仿真結(jié)果表明模糊邏輯控制能有效的提高直接轉(zhuǎn)矩控制性能。5、采用速度快、功能強(qiáng)大的電機(jī)控制專(zhuān)用芯片TMS320LF2407A作為主要控制芯片,完成了永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)軟硬件設(shè)計(jì),為今后研究打下了基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞:數(shù)字信號(hào)處理器,永磁同步電動(dòng)機(jī),空間電壓矢量脈寬調(diào)制,直接轉(zhuǎn)矩控制,模糊邏輯控制
上傳時(shí)間: 2022-06-27
上傳用戶(hù):kingwide
介紹了各種pid算法類(lèi)型,以及原理應(yīng)用,是個(gè)不錯(cuò)的教程。
上傳時(shí)間: 2022-07-09
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