Έλεγχος ταχύτητας DC Motor χρησιμοποιώντας αλγόριθμο PID (STM32F4): 8 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:38

γεια σε όλους, Αυτό είναι το tahir ul haq με άλλο έργο. Αυτή τη φορά είναι STM32F407 ως MC. Αυτό είναι ένα έργο στο τέλος του εξαμήνου. Ελπίζουμε να σας αρέσει.

Απαιτεί πολλές έννοιες και θεωρία, γι 'αυτό θα μπούμε πρώτα σε αυτό.

Με την έλευση των υπολογιστών και την εκβιομηχάνιση των διαδικασιών, σε όλη την ιστορία του ανθρώπου, υπήρχε πάντα έρευνα για να αναπτυχθούν τρόποι για να ανακαλυφθούν διαδικασίες και το πιο σημαντικό, να ελέγχονται αυτόματα με τη χρήση αυτόματων μηχανών. Ο σκοπός είναι να μειωθεί η εμπλοκή του ανθρώπου σε αυτές τις διαδικασίες, μειώνοντας έτσι το σφάλμα σε αυτές τις διαδικασίες. Ως εκ τούτου, αναπτύχθηκε το πεδίο "Μηχανική Συστήματος Ελέγχου".

Η Μηχανική Συστήματος Ελέγχου μπορεί να οριστεί ως χρήση διαφόρων μεθόδων για τον έλεγχο της λειτουργίας μιας διαδικασίας ή συντήρησης ενός σταθερού και προτιμώμενου περιβάλλοντος, είτε χειροκίνητο είτε αυτόματο. Ένα απλό παράδειγμα θα μπορούσε να είναι ο έλεγχος της θερμοκρασίας σε ένα δωμάτιο.

Ο χειροκίνητος έλεγχος σημαίνει την παρουσία ενός ατόμου σε μια τοποθεσία που ελέγχει τις παρούσες συνθήκες (αισθητήρας), τη συγκρίνει με την επιθυμητή τιμή (επεξεργασία) και λαμβάνει τα κατάλληλα μέτρα για να αποκτήσει την επιθυμητή τιμή (ενεργοποιητής)

Το πρόβλημα με αυτήν τη μέθοδο είναι ότι δεν είναι πολύ αξιόπιστο καθώς ένα άτομο είναι επιρρεπές σε λάθη ή αμέλεια στη δουλειά του. Επίσης, ένα άλλο πρόβλημα είναι ότι ο ρυθμός της διαδικασίας που ξεκινά από τον ενεργοποιητή δεν είναι πάντα ομοιόμορφος, που σημαίνει ότι μερικές φορές μπορεί να συμβεί γρηγορότερα από ό, τι απαιτείται ή μερικές φορές μπορεί να είναι αργός. Η λύση αυτού του προβλήματος ήταν η χρήση μικροελεγκτή για τον έλεγχο του συστήματος. Ο μικροελεγκτής είναι προγραμματισμένος για τον έλεγχο της διαδικασίας, σύμφωνα με συγκεκριμένες προδιαγραφές, συνδεδεμένος σε ένα κύκλωμα (θα συζητηθεί αργότερα), τροφοδοτώντας την επιθυμητή τιμή ή συνθήκες και επομένως ελέγχει τη διαδικασία για να διατηρήσει την επιθυμητή τιμή. Το πλεονέκτημα αυτής της διαδικασίας είναι ότι δεν απαιτείται ανθρώπινη παρέμβαση σε αυτή τη διαδικασία. Επίσης, ο ρυθμός της διαδικασίας είναι ομοιόμορφος.

Πριν προχωρήσουμε περαιτέρω, είναι απαραίτητο σε αυτό το σημείο να ορίσουμε διάφορες ορολογίες:

• Feedback Control: Σε αυτό το σύστημα, η είσοδος σε συγκεκριμένο χρόνο εξαρτάται από μία ή περισσότερες μεταβλητές, συμπεριλαμβανομένης της εξόδου του συστήματος.

• Αρνητική ανατροφοδότηση: Σε αυτό το σύστημα, η αναφορά (είσοδος) και το σφάλμα αφαιρούνται καθώς η ανάδραση η είσοδος και η εισαγωγή είναι 180 μοίρες εκτός φάσης.

• Θετική ανατροφοδότηση: Σε αυτό το σύστημα, η αναφορά (είσοδος) και το σφάλμα προστίθενται καθώς η ανατροφοδότηση και η είσοδος βρίσκονται σε φάση.

• Σήμα σφάλματος: Η διαφορά μεταξύ της επιθυμητής εξόδου και της πραγματικής εξόδου.

• Αισθητήρας: Μια συσκευή που χρησιμοποιείται για τον εντοπισμό μιας συγκεκριμένης ποσότητας στο κύκλωμα. Συνήθως τοποθετείται στην έξοδο ή οπουδήποτε θέλουμε να κάνουμε κάποιες μετρήσεις.

• Επεξεργαστής: Το τμήμα του συστήματος ελέγχου που εκτελεί την επεξεργασία με βάση τον προγραμματισμένο αλγόριθμο. Λαμβάνει μερικές εισόδους και παράγει κάποιες εξόδους.

• Ενεργοποιητής: Σε ένα σύστημα ελέγχου, ένας ενεργοποιητής χρησιμοποιείται για να εκτελέσει ένα συμβάν για να επηρεάσει την έξοδο με βάση το σήμα που παράγεται από τον μικροελεγκτή.

• Σύστημα κλειστού βρόχου: Σύστημα στο οποίο υπάρχουν ένας ή περισσότεροι βρόχοι ανάδρασης.

• Open Loop System: Ένα σύστημα στο οποίο δεν υπάρχουν βρόχοι ανάδρασης.

• Χρόνος ανόδου: Ο χρόνος που απαιτείται από την έξοδο για να αυξηθεί από το 10 τοις εκατό του μέγιστου πλάτους του σήματος στο 90 τοις εκατό.

• Χρόνος πτώσης: Ο χρόνος που απαιτείται από την έξοδο για να μειωθεί από το πλάτος του 90 τοις εκατό στο 10 τοις εκατό.

• Peak Overshoot: Peak Overshoot είναι το ποσό κατά το οποίο η έξοδος υπερβαίνει την τιμή της σταθερής κατάστασής της (συνήθως κατά τη διάρκεια της παροδικής απόκρισης του Συστήματος).

• Χρόνος ρύθμισης: Ο χρόνος που απαιτείται από την έξοδο για να φτάσει στη σταθερή της κατάσταση.

• Σφάλμα σταθερής κατάστασης: Η διαφορά μεταξύ της πραγματικής εξόδου και της επιθυμητής εξόδου όταν το σύστημα φτάσει στη σταθερή του κατάσταση