Az egyenáramú motor fordulatszámának szabályozása PID algoritmus használatával (STM32F4): 8 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:43

Üdv mindenkinek, Ez a tahir ul haq egy másik projekttel. Ezúttal az STM32F407 az MC. Ez a félév végi projekt. Remélem tetszik.

Ez sok fogalmat és elméletet igényel, ezért először foglalkozunk vele.

A számítógépek megjelenésével és a folyamatok iparosodásával az emberiség történelme során mindig is folytak kutatások a folyamatok újbóli meghatározására, és ami még fontosabb, azok önálló vezérlésére. A cél az, hogy ezáltal csökkentsük az ember részvételét ezekben a folyamatokban, és csökkentsük a hibákat ezekben a folyamatokban. Ezért fejlesztették ki a „Vezérlőrendszer -tervezés” területét.

A vezérlőrendszer -tervezést úgy lehet meghatározni, hogy különböző módszereket használnak egy folyamat működésének ellenőrzésére vagy állandó és előnyben részesített környezet karbantartására, legyen az kézi vagy automatikus. Egy egyszerű példa lehet a helyiség hőmérsékletének szabályozása.

A kézi vezérlés azt jelenti, hogy egy személy jelen van a helyszínen, aki ellenőrzi a jelenlegi körülményeket (érzékelő), összehasonlítja azt a kívánt értékkel (feldolgozás), és megteszi a megfelelő lépéseket a kívánt érték elérése érdekében (működtető)

A probléma ezzel a módszerrel az, hogy nem túl megbízható, mivel egy személy hajlamos hibákra vagy hanyagságra a munkájában. Ezenkívül egy másik probléma az, hogy a hajtómű által elindított folyamat sebessége nem mindig egyenletes, vagyis néha előfordulhat, hogy gyorsabban, mint szükséges, vagy néha lassú. A probléma megoldása az volt, hogy mikrovezérlőt használtak a rendszer vezérlésére. A mikrokontroller úgy van programozva, hogy az adott specifikációk szerint vezesse a folyamatot, egy áramkörbe kapcsolva (később tárgyaljuk), betáplálva a kívánt értéket vagy körülményeket, és ezáltal szabályozza a folyamatot a kívánt érték fenntartása érdekében. Ennek a folyamatnak az az előnye, hogy nincs szükség emberi beavatkozásra. Ezenkívül a folyamat sebessége egyenletes.

Mielőtt továbblépnénk, elengedhetetlen ezen a ponton a különböző terminológiák meghatározása:

• Visszacsatolás vezérlés: Ebben a rendszerben a bemenet egy adott időpontban egy vagy több változótól függ, beleértve a rendszer kimenetét.

• Negatív visszacsatolás: Ebben a rendszerben a referencia (bemenet) és a hiba visszacsatolásként kerül levonásra, és a bemenet 180 fokon kívül esik.

• Pozitív visszacsatolás: Ebben a rendszerben a referencia (bemenet) és a hiba hozzáadódik visszajelzésként, és a bemenet fázisban van.

• Hibajel: A kívánt kimenet és a tényleges kimenet közötti különbség.

• Érzékelő: Az áramkör bizonyos mennyiségének érzékelésére használt eszköz. Általában a kimenetben vagy bárhol helyezkedik el, ahol méréseket akarunk végezni.

• Processzor: A vezérlőrendszer azon része, amely a programozott algoritmus alapján végzi a feldolgozást. Bevesz néhány bemenetet, és hoz létre néhány kimenetet.

• Működtető: A vezérlőrendszerben egy működtető egy esemény végrehajtására szolgál, amely a mikrokontroller által generált jel alapján befolyásolja a kimenetet.

• Zárt hurkú rendszer: Olyan rendszer, amelyben egy vagy több visszacsatolási hurok van.

• Nyílt hurok rendszer: Olyan rendszer, amelyben nincs visszacsatolási hurok.

• Rise Time: Az az idő, amely alatt a kimenet a jel maximális amplitúdójának 10 % -áról 90 % -ra emelkedik.

• Fall Time: Az az idő, amíg a kimenet 90 százalékról 10 százalékra csökken.

• Csúcs túllépés: A csúcs túllépés az az összeg, amellyel a kimenet meghaladja az állandósult állapot értékét (általában a rendszer átmeneti válasza alatt).

• Beállási idő: Az idő, ameddig a kimenet eléri az egyensúlyi állapotot.

• Állandó állapot hiba: A tényleges kimenet és a kívánt kimenet közötti különbség, amint a rendszer eléri az egyensúlyi állapotot