实验四直流电机转速控制实验
39032510 赵正
1.实验目的
(1)掌握单片机通用I/O 口的使用;
(2)掌握使用单片机定时器产生占空比可调的PWM 波;
(3)掌握使用单片机定时器2 的捕获功能实现电机转速测量的
方法
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。实验电路
2.硬件原理图
2.1电机控制实验箱的原理框图如图1 所示。
2.2 实验装置接口说明
控制系统与电机实验箱通过DB9 插头连接，其接口定义如表1 所示。
1
3 PID 控制算法简介
3.1 增量式PID 算法
增量式PID 输出表达式为：
实际实验时，可以采取试凑法来得出Kp的值。
3.2 增量式PID 算法流程图
采用单片机实现PID 算法时，可以采取如图2 所示的流程图进行。
4.实验要求
（1）通过实验箱上的键盘输入需要达到的转速值，转速范围为200~1300r/min （2）将测量到的电机转速显示到实验箱的数码管LED3~LED6 上，转速单位为“转/分”。软件流程图
开始
定时器初始化
电机初始化
8279初始化
开外部中断
外部中断0边沿触发
开中断
5.实验步骤
1）硬件连接
2）程序开发调试软件为KeilC，下载软件为S51ISP，先通过单片机控制电机，改变占空比，使用示波器测量转速。
3）硬件连接，将测得转速显示在数码管上。
6.实验心得
在完成电机控制实验时，我遇到了很多的困难，要控制其速度那么首先要准确地测量电机的速度，一开始测时转速时，采用计数器方法，效率低，控制效果也差，后来改成定时器2的捕获方式测量转速，但最后的精度仍然不够高。
7.程序思路、算法
根据增量式PID算法进行程序的编写如下;
void pid()
{
float temx,
e1=aim-c1;
e2=aim-c2;
e3=aim-c3;
temx=kp*(2.45*e3-3.5*e2+1.25*e1);
input=input+temx; //限幅
if(input>100)
input=100;
if(input<0)
input=0;
c1=c2;
c2=c3;
c3=speed;
}
通过这个函数不断修正占空比（input），最终使电机转速达到期望转速，同时，我也做了一个简单的仿真，假设电机模型为图3中的模型。
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