基于PID的电机闭环控制

基于PID的电机闭环控制基于PID的电机闭环控制

数字技术

基于ＰＩＤ的电机闭环控制

李书巳于文庆

辽宁沈阳１１０１０２）（伟业车身制造（沈阳）有限公司

【摘要］通过新华龙ｃ８０５１ｆ３１０单片机对三相异步电机进行控制，丰要介绍了三相电机控制器和键盘输入显示电路的设计，实现了

闭环控制

【文献标识码】Ａ【文章编号】１００７—９４１６（２０１０）０３－００１９－０１电机的闭环控制。在电机控制器的没计中，采用ＰＩＤ控制算法，阐述了对电机速度的控制。该系统具有成本低、控制方便的特点【关键词】单片机ＰＩＤ【中图分类号】ＴＭ３３

三相异步电机由于价格便宜，使用方

便，作为执行机构，在现实应用中是比较

普遍。所以越来越多的设备使用三相电机

来作为控制输出。在过程控制中，不可避

免会遇到各种干扰，如果采用开环控制，

输出会受到影响，不能很好的跟随输入。

采用闭环控制，一旦有十扰产生，系统具

有一定的抗扰动能力。本文介绍了一种三

相电机的闭环控制方法，采用了新华龙

ｃ８０５ｌｆ３１０单片机。单片机由于其结构简

单，价格低廉，目前得到了广泛的应用。该

控制系统中，具有键盘输入、信号采集．控

制输出、显示等各个功能。本文对控制器

的设计作了详细的介绍。

１整个控制系统设计

电机闭环控制系统是由键盘输入、速

度信号反馈、电机控制器、驱动输出．ＬＥＤ

状态显示等几部分组成，本文着重介绍电

机控制器，ＬＥＤ显示状态部分。

２电机速度控制器

２．１控制器的硬件

本文研究的速度控制系统由以单片机

为核心的速度控制器、三相异步交流电动

机、测速发电机反馈等构成。速度控制系

统的控制框图如图ｌ所示。速度控制系统

是一个闭环系统。闭环控制采用了ＰＩＤ控

制算法。

２．２ＰＩＤ控制器的软件实现

单神经元控制器是通过对加权系数的

调整来实现自适应、自组织功能，权系数

的调艇可按有监督Ｈｅｂｂ学习规则实现的。

控制算法及学习算法为：

三

ｕ（ｋ）＝Ⅳ（七一１）＋｜ｉ｝∑‘，０１ｗ置（七）（１）

户ｌ

三

Ｏ．）ｔｔ（七）＝Ｃａ）ｉ（七）／∑Ｉ∞ｆ（七）ｌ（２）

ｉ＝１

∞ｌ（七）＝∞Ｉ（七一１）＋＇１，ｚ（｜ｉ｝）甜（．｜｝）ｘｌ（七）ｌ

∞２（七）＝ｃａ）２（七一１）＋Ｔ１Ｐｚ（七）甜（七）也（七）｝ｒ１、

∞３（女）＝∞３（．｜｝一１）＋ｒｉｏｚ（ｋ）ｕ（ｋ）ｘ３（ｋ）Ｊ

ｚ（ｋ）＝“ｔ）

玉（七）＝ｅ（ｋ）

式中：屯（女）＝Ｐ（ｋ）一ｅ（ｋ—１）（４）

毛（七）＝ｅ（ｋ）一２ｅ（ｋ—１）＋ｅ（七一２）

Ｔ１Ｊ．‰，Ｔ１Ｄ分别为积分，比例，微分的

万方数据学习速率，艮为神经元的比侈Ｉ系数，ｋ＞０，３系统的输入和输出显示Ｃａ），表示单神经元的权值。对积分Ｉ、比例键盘和显示是一个系统蘑要的组成部Ｐ、微分Ｄ分别采用了不同的学习速率ｑ，，分，通过键盘可以方便设置某些功能，如Ｔ１，，Ｔ１。，以便对不同的权系数分别进行调加速减速，启动停止等。显示，可以实时整。ｋ值的选择非常重要。ｋ越大，则快速看到某些功能的运行情况。性越好，但超调量大，甚至可能使系统不本系统采用ＨＤ７２７９键盘显示模块。稳定。当被控对象时延增大时，ｋ值必须ＨＤ７２７９是一片具有串行接口的，可同时减少，以保证系统稳定。ｋ值选择过小。会驱动８位共阴式数码管的独立智能显示驱使系统的快速性变差。在大量的实际应用，动芯。该芯片同时还町连接多达６４键的键中，通过实践表明，ＰＩＤ参数的在线学习盘矩阵。单片即可完成显示键盘接ｕ的全修正主要与Ｐ（七）和ａｅ（ｋ）有关。基于此可将部功能。ＨＤ７２７９内部含有译码器町直接单神经元自适应ＰＩＤ控制算法中的加权系接受ＢＣＤ码或１６进制码，并同时具有种数学习修正部分进行修改，即将其中的译码方式。此外还具有多种控制指令，如五（后）改为Ｐ（七＞＋ａｅ（ｋ），改进后的算法如消隐闪烁，左移、右移、段寻址等。ＨＤ７２７９下：具有片选信号，可方便地实现多于８位的显示或多于６４键的键盘接口．“（七）＝甜（七一１）＋七ｊ：∞，ｔ（．ｉ｝）（５）４光耦隔离电路括Ｉ利用光耦组成的光电隔离电路将控制器与外部的驱动电路隔离开来，使得外部３ｑ（七）＝哆（七）／∑Ｊｑ（后）Ｉ（６）电路的变化不至于影响或者损坏控制系统，从而提高系统的可靠性，增强抗下扰能力。输入信号提供一定的电流时，光耦（０１（七）＝ＣＯｌ（七一１）＋１１，：（七）“（七）（ｄ七）＋△Ｐ（七））ｌ才会输出放大的数字电平。光耦连接时注ｔ０２（七）＝∞２（ｔ—１）＋ＴｌｐＺ（☆）“（坝Ｐ（女）＋血（七））｝（７）意信号正负逻辑。光隔离器的输入、输出∞３（七）＝∞３（七一１）＋ｒｉｏｚ（七）ｚ，（七）（Ｐ（七）＋△ｄ …… 此处隐藏：777字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……