这次钻研搭筑的体系真隐使直流电机的稳态偏差一直连结正在0.49%以下

这次钻研搭筑的体系真隐使直流电机的稳态偏差一直连结正在0.49%以下

其节制形态表见表1。L298N 电机驱动模块能够实现电机的调速取正反转,此次研究只利用其驱动一台二相曲流电机形成闭环调速系统,按照表1 设置装备摆设IN1(输入)取IN2,对使能端输出PWM脉冲,即可实现变占空比调速。

[5] 王国宇.基于STM32的无刷曲流电机节制系统设想及仿实研究[D].桂林:广西师范大学,2016.

增量式PID 算法的节制量是对应的比来3 次的误差的增量,只对当前误差积分,运算量较小,没有误差累加。所以增量式PID 容易通过加权处置获得比力好的节制结果,相较于式PID 算法,正在法式实现时更简练无效,运转时愈加不变,运算速度更快。

PID节制是指比例、积分、微分节制。将系统的输出颠末比例、积分、微分三种运算后,叠加至输入中,达到节制调速目标。因为其道理简单、易于实现等长处,被使用于多种范畴。

式PID 算法是按照当前现实取要达到的预期的误差,进行PID 节制。将每一次的误差进行累加做为积分,其运算量大,每次输出均取过去的形态相关,错误谬误是可能会惹起大幅度超调。

PID 节制正在系统中采用增量式PID 算法,经调试其比例为0.5、积分为0.0025、微分为0。PID 模块按照设定值取获得的编码器脉冲值经公式运算后前往增量值。PWM 的输出由按时器1 实现,指定PA8 做为PWM 输出端子。正在毗连硬件时,需要毗连两个端子才能实现驱动,另一个端子起参考电位的感化。PWM 模块按照获得的增量值更新PWM 占空比,从而实现及时、不变、切确地节制调速系统。

此次研究以Keil MDK 做为编译开辟,软件部门的沉点是PID 节制的处置。流程图如图4,次要包罗从法式、PID 处置、外部中缀、按时中缀、PWM 的输出和编码器的脉冲计数。

设置装备摆设脉冲计数器TIMx_CNT 为向上计数模式,而沉载寄放器TIMx_ARR 被设置装备摆设为ARR(从动沉拆载寄放器),比力值为CCRx,正在t 时辰对计数器值取比力值进行比力。若是此时计数器值小于CCRx 值,输出低电平;若是此时计数器值大于CCRx 值,输出高电平,从而调理占空比。

由表2 可知,曲流电机的稳态误差一直连结正在0.49% 以下,其超调性很小。正在额定转速时,其稳态误差为0.25% 。跟着设定电机转速增大,稳态转速的误差率总体呈减小趋向,实物系统有较好的稳态机能和节制精度。

近年来,跟着微机节制手艺、电力电子手艺等敏捷成长,曲流电机由于其调速机能好、起动机能好,被普遍使用正在高精度、可调速的场所,如航天、工业从动化、数字化节制、工业机械人、医疗设备等。

[1] 焦玉朋.基于51单片机的PWM曲流电机调速系统[D].呼和浩特:大学,2013.

[11] 熊东海.两轮电动车用曲流无刷电机调速系统的设想[D].广州:广东工业大学,2018.

此系统由单片机STM32F103 输出PWM波[1],同时领受编码器计数,经处置达到节制调速目标,键盘进行速度的增减,LCD(液晶显示,liquid crystal display)模块进行设定值和及时速度的显示,选择L298N 模块做为曲流电机驱动给电机供电。所有模块构成一个完整的速度闭环系统,能对曲流电机快速精准调速。

本文选用L298N 为驱动模块,其电中包含有两个H 桥的高电压大电流双桥式驱动器。正在利用中,STM32F103 设置装备摆设的PWM输出引脚间接给该模块供给变占空比的信号,便利节制。

从法式包罗对各模块初始化和各常量、变量的声明。包罗中缀外部函数的初始化、按时中缀轮回的初始化、按键设置装备摆设、编码器设置装备摆设初始化、显示模块初始化、PWM 设置装备摆设初始化。初始化后触发由按时器6 的按时中缀的轮回,每隔10 ms 对系统进行一次编码器测速取PID 运算和PWM 的节制输出。期间按键能够触发外部中缀对换速系统的设定速度值进行添加取削减。按时中缀轮回实现功能包罗:编码器脉冲读取,脉冲数量为速度显示正在LCD 屏幕,进行PID 运算,更新PWM 占空比。

:本文是以PID(比例、积分、微分)算法为焦点,基于STM32节制芯片的曲流电机节制系统研究,硬件模块包罗L298N电机驱动模块、编码器测速、PWM(脉冲宽度调制,Pulse Width Modulation)输出等,软件部门以Keil MDK(夹杂开辟东西,Mix Development Kit)为开辟,实现调速系统各子模块功能,并对成果进行阐发。此次研究搭建的系统实现使曲流电机的稳态误差一直连结正在0.49%以下,曲流电机速度精度节制正在95%以上。正在额定转速时,其稳态误差为0.25%。跟着设定电机转速

杨影,陈伯时.电力拖动从动节制—活动节制系统[M].:机械工业出书社:2016.实物系统次要包罗STM32F103 开辟板[7]、带AB相霍尔式编码器的曲流电机、L298N 驱动模块、STLINK、7.2 V 电源等。[9] 牛丽婕.曲流电机的调速方式[J].无线] 阮毅,此中系统实物搭建图如图5。

编码器为AB 相增量式霍尔编码器,输出尺度的方波,STM32F103 自带的编码器模式可间接读取脉冲信号,AB 相编码器的A 相、B 彼此相延迟四分之一周期输出脉冲。如图3 为编码器的输出波形,取A 相、B 相的上升沿和下降沿都做为脉冲,能够取得二倍频或四倍频。四倍频采样可提高系统运算时的切确性。通过每10 ms 读取处置一次编码器脉冲,能够测得电机速度和处置节制,此次利用四倍频采样,有提高系统运算切确性的劣势。

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