pid單片機控制電機轉速

⑴ 單片機控制直流電動機

看你要求的是什麼樣的控制：是開環控制還是閉環控制？是控制其轉速？還是扭矩？還是其他參數？

如果是開環控制，最簡單，可以用PWM（即脈寬調制）來改變送給電動機的平均電壓，達到調節的目的。如附圖示意。

如果是閉環控制，則需要加感測器。例如要閉環控制轉速，則需要加裝一個轉速感測器，將感測器信號送給單片機。單片機通過一定的軟體演算法測出轉速，將實測轉速和要求的轉速比較，採用某種控制演算法（例如PID控制）來確定輸出的PWM占空比應該如何改變。

⑵ 51單片機實現電動機的PID恆速控制。

這是倒立擺系統的PID控制函數的一部分，你看看有沒有思路
/****************************************************************/
//定義結構體
/****************************************************************/
struct may_PID{
signed long Proportion; //比例 ；調節系數
signed long Integral; //積分 ；調節系數
signed long Derivative; //微分 ；調節系數
signed long SetPoint; //設定值 ；定值
signed long SumError; //偏差積分
signed long PrevError; //之前偏差值
}PID/*此處可放結構體變數名*/;
struct may_PID *pp; //定義結構體類型指針
//pp=malloc(sizeof(struct may_PID)); //為指針變數分配安全的地址空間；sizeof:其為計算位元組長度函數

/*****************************************************************/
/**************************PTD函數**************************************/
signed long PIDCalc(signed long NextPoint/*當前值*/ )
{
signed long dError;
Error = pp->SetPoint - NextPoint;//當前偏差
pp->SumError+=Error; //積分
dError=Error-pp->PrevError;//當前微分=當前偏差-之前偏差
pp->PrevError=Error; //把當前偏差賦予之前偏差變數，使其充當下次取樣的之前偏差

return (long)(pp->Proportion *Error //比例項
+pp->Integral*pp->SumError //積分項
+pp->Derivative*dError); //微分項
}
/*****************************************************************************/

⑶ 單片機pid演算法控制步進電機的電路圖和程序

//P1.1(T0):Count They Distance
//P0.4:Tx
//P0.5:Rx
#include <C8051F310.h> //SFR declarations
#include <stdio.h> //Standard I/O definition file
#include <math.h> //Math library file
#include <Intrins.h>
#include <absacc.h>

unsigned int j,i;
char a=0;
unsigned int t=0;

//sbit led=P0^2;
//P0.0(PWM0):給定左輪速度.
sbit vls=P0^4; //P0.4(GPIO):給定左輪方向.
sbit vlf=P0^6; //P0.6(T0) :反饋左輪速度.
sbit dlf=P1^0; //P1.0(GPIO):反饋左輪方向.

//P0.2(PWM0):給定右輪速度.
sbit vrs=P0^5; //P0.5(GPIO):給定右輪方向.
sbit vrf=P0^7; //P0.7(T0) :反饋右輪速度.
sbit drf=P1^1; //P1.1(GPIO):反饋右輪方向.

int ol; //左輪給定值
int len;
int len_1,len_2;
int lyn_1,lyn_2;
int vl1,vl2; //反饋左輪速度值(取樣周期內的方波數)
int lfz; //運算後賦給PWM的值

int lyn,lynn;
int lun=0,lun_1=0; //偏差校正值 即校正PWM輸出
int lunp,luni,lund; //PID 校正值

int or; //右輪給定值
int ren;
int ren_1,ren_2;
int ryn_1,ryn_2;
int vr1,vr2; //反饋右輪速度值(取樣周期內的方波數)
int rfz; //運算後賦給PWM的值

int ryn,rynn;
int run=0,run_1=0; //偏差校正值 即校正PWM輸出
int runp,runi,rund; //PID 校正值

float kp=2.0; //比例系數1.8
float kd=0.2; //微分系數0.4
float lki; //積分系數

void pio_init(void);
void sys_init(void);
void t01_init(void);
void TIME3_INT(void);
void PID(void);
void interrupt_init(void);
void delay(unsigned int x);
void pwm1_1(void);

void main(void)
{
PCA0MD &= ~0x40; //關閉
pio_init(); //P11為測距輸入端
sys_init();
t01_init();
pwm1_1();
TIME3_INT();
interrupt_init();

vls=1;vrs=0;
while(1)
{

ol=50;
or=50;
delay(1000);

ol=100;
or=100;
delay(1000);

ol=-50;
or=50;
delay(1000);

}

}

void PID(void)
{
/****************左輪PID調節******************/
if(dlf==1)
{
lyn=(vl2*256+vl1); //dlf是左輪反饋方向，0表示向前 vl=TL0
}
else
{
lyn=-(vl2*256+vl1); //dlf=1表示是向後退，速度應該為負值
}

len=ol-lyn; //誤差=給定速度-反饋速度(取樣周期內的方波數)

if(abs(len)<8)//30
{
lki=1.4; //ki值的確定1.4
}
else
{
lki=0.05; //積分系數：如果 | 給定值-反饋值 | 太大
} //則就可以不引入積分，或者引入的很小0.05

lunp=kp*(len-len_1); //比例校正
luni=lki*len; //積分校正
lund=kd*(len-2*len_1+len_2); //微分校正

lun=lunp+luni+lund+lun_1; //總校正

/*************新舊數據更新*************************/
len_2=len_1;
len_1=len; //len:當前取樣周期內出現的速度偏差;len_1:上次取樣周期內出現的速度偏差
lun_1=lun; //lun:當前取樣周期內得出的PWM校正值;lun_1:上次取樣周期內得出的PWM校正值
/*************新舊數據更新*************************/

if(lun>255)
{
lun=255; //正速度
}
if(lun<-255)
{
lun=-255; //負速度
}
if(lun<0)

{
vls=1;
PCA0CPH0=-lun;
}

if(lun>=0)
{
vls=0;
PCA0CPH0=lun;
}

/****************右輪PID調節******************/
if(drf==0)
{
ryn=(vr2*256+vr1); //drf是右輪反饋方向，0表示向前 vl=TL0
}
else
{
ryn=-(vr2*256+vr1); //dlf=1表示是向後退，速度應該為負值
}

ren=or-ryn; //誤差=給定速度-反饋速度(取樣周期內的方波數)

if(abs(ren)<8)//30
{
lki=1.4; //ki值的確定1.4
}
else
{
lki=0.05; //積分系數：如果 | 給定值-反饋值 | 太大
} //則就可以不引入積分，或者引入的很小0.05

runp=kp*(ren-ren_1); //比例校正
runi=lki*ren; //積分校正
rund=kd*(ren-2*ren_1+ren_2); //微分校正

run=runp+runi+rund+run_1; //總校正

/*************新舊數據更新*************************/
ren_2=ren_1;
ren_1=ren; //len:當前取樣周期內出現的速度偏差;len_1:上次取樣周期內出現的速度偏差
run_1=run; //lun:當前取樣周期內得出的PWM校正值;lun_1:上次取樣周期內得出的PWM校正值
/*************新舊數據更新*************************/

if(run>255)
{
run=255; //正速度
}
if(run<-255)
{
run=-255; //負速度
}
if(run<0)

{
vrs=1;
PCA0CPH1=-run;
}

if(run>=0)
{
vrs=0;
PCA0CPH1=run;
}
//因為這里的PCA0CPH0越大，對應的電機速度越小，所以要255來減一下
}

void pio_init(void)
{
XBR0=0x00; //0000 0001
XBR1=0x72; //0111 0010 時能弱上拉 T0T1連接到腳口P06、P07 CEX0、CEX1連接到腳口P00、P01

P0MDIN=0xff; //模擬(0);數字(1) 1111 0011
P0MDOUT=0xc3;//開漏(0);推挽(1) 1111 1111
P0SKIP=0x3c; //0011 1100

P1MDIN=0xff; //1111 1111
P1MDOUT=0xfc;//
P1SKIP=0x00; //1111 1111

}

void sys_init(void) //12MHz
{
OSCICL=0x43;
OSCICN=0xc2;
CLKSEL=0x00;

}

void pwm1_1(void) //PWM的初始化
{
PCA0MD=0x08; //PCA時鍾為12分頻

PCA0CPL0=200; //左輪
PCA0CPM0=0x42; //設置左輪為8位PWM輸出
PCA0CPH0=200;

PCA0CPL1=200; //平衡校正
PCA0CPM1=0x42; //設置為8位PWM輸出
PCA0CPH1=200;

PCA0CN=0x40; //允許PCA工作
}

void t01_init(void)
{
TCON=0x50; //計數器1、2允許
TMOD=0x55; //定時器1、2採用16位計數功能
CKCON=0x00;

TH1=0x00; //用於採集左輪的速度
TL1=0x00;

TH0=0x00; //用於採集右輪的速度
TL0=0x00;
}

void TIME3_INT(void)
{
TMR3CN = 0x00; //定時器3為16位自動重載
CKCON &= ~0x40;

TMR3RLL = 0xff;
TMR3RLH = 0xd7;
TMR3L = 0xff;
TMR3H = 0xd7;

TMR3CN |= 0x04;
}

void T3_ISR() interrupt 14 //定時器3中斷服務程序
{
//led=~led;
EA=0;
TCON &=~0x50; //關閉計數器0、1

vl1=TL0; //取左輪速度值
vl2=TH0;

vr1=TL1; //取右輪速度值
vr2=TH1;

TH1=0x00;
TL1=0x00;

TH0=0x00;
TL0=0x00;

PID(); //PID處理

TMR3CN &=~0x80; //清中斷標志位
TCON |=0x50; //重新開計數器0、1
EA=1;
}
void interrupt_init(void)
{ IE=0x80;
IP=0x00;
EIE1|=0x80;
EIP1|=0x80;

}

void delay(unsigned int m) //延時程序
{
for(i=0;i<2000;i++)
{
for(j=0;j<m;j++){_nop_(); _nop_();}
}
}

⑷ 單片機如何控制電機轉速

利用單片機的定時器TIMER_A(TA)中斷產生脈沖信號，通過在響應的中斷程序中實現步進電機步數和圈數的准確計數，通過PWM實現轉速控制。

可以利用P10埠的中斷關閉TA中斷程序，並推入堆棧，停止電機；P11中斷則開啟TA中斷，堆棧推入程序計器(PC)，開啟電機。

P31埠輸出高電平由PMM8713的U／D埠控制電機的轉向；P3．0～P37埠接8279的8個數據介面。

單片機掃描到矩陣鍵盤有鍵按下時，利用P2埠的中斷設置TA，控制啟停、調速和轉向等，同時單片機反饋給8279控制LED管顯示轉速和轉向。

(4)pid單片機控制電機轉速擴展閱讀

1、單片機所接收到控制命令暫存在RXBUFFER中，與存儲在片內Flash的中斷程序的入口地址相比較，相同就進入中斷，實現步進電機的控制。

2、當P1.0中為高電平時，其內部三極體導通，使電機轉動。當P1.0為低電平時，內部三極體截止，電路斷開，電機停止轉動。所以在程序中可以利用P1.0口輸出PWM波來控制電機的轉速。

⑸ 基於單片機AT89c51的數字PID控制直流電機PWM調速系統C語言程序

首先弄清楚PID是一種控制演算法！！！
1，「如果用單片機恆溫可以使溫度到達預定值就停止加熱，低了就加熱，用一個溫度感測器反饋，這樣算是一個自動控制嗎」你這是控制系統，但是效果會非常差，尤其是對於溫度控制這種大慣性系統，達到預定值就停止加熱，但是由於慣性，溫度肯定會繼續上升，電爐燒水的時候，水開了，斷電之後水還要沸騰一定時間的（沸騰是很消耗能量的，由此可見如果是加熱的話溫度上升更嚴重，你也可以自己用溫度計試試看）；「低了就加熱」是同樣的道理。如果系統對控制精度有要求，你這樣做肯定達不到要求。PID是一種控制演算法，相對於其他控制演算法來說算是最簡單的了。PID能夠做到在溫度快要達到設定值的時候降低加熱功率，讓溫度上升速度變慢，最終穩定在設定值。如果用你的直接控制，溫度會在設定值上下振盪，永遠不會停在設定值。
2，一般的控制系統都需要加反饋，以構成閉環控制系統，相對的還有開環控制系統。開環控制系統，舉個例子，就是你加熱的時候事先計算好大約需要多少熱量，然後考慮一下環境影響，計算出加熱時間，然後控制加熱系統按照你這個時間加熱。你覺得這樣的系統能夠穩定工作嗎？環境稍稍有變動就掛了！開環控制系統的特點就是很容易受到環境的影響；閉環控制系統就穩定很多，你用1L水可用，2L水也行，500W電能用，1000W電爐也能用，這就是閉環的優點。
因此，大多數的控制系統都是閉環的，開環很少單獨使用，即使用到了也是有閉環的。開環其實也是有優點的，開環在控制系統裡面叫做前饋（跟反饋對應的），比如你的系統裡面電源電壓上升了，加熱速度肯定會變快，如果你對電源電壓采樣，將采樣的結果輸入到閉環裡面，對閉環做一個輕微的修正，控制的精度會更好，這就是開環的優勢，它是超前的，能夠預知結果（根據地源電壓提高就能知道需要降低輸出功率了）。
說完這些，你應該明白了，反饋是必需的（前饋也可以要，但是不是必需的），PID不能被取代（除非你用其它更復雜的控制演算法）。

⑹ 如何用單片機控制直流電機

通過與單片機相連的按鍵控制直流電機停啟的電路如下圖所示，通過P3.6口按鍵觸發啟動直流電機，P3.7口的按鍵觸發停止直流電機的運行。由圖可知，當P1.0輸出高電平「1」時，NPN型三極體導通，直流電機得電轉動;當P1.0輸出低電平「0」時，NPN型三極體截止，直流電機停止轉動。

(6)pid單片機控制電機轉速擴展閱讀：

通過單片機產生PWM波控制直流電機程序

#include"reg52.h"

#defineucharunsignedchar

#defineuintunsignedint

ucharcodetable[10]={0x3f,0x06,0x5b,

0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};//共陰數碼管顯示碼(0-9)

sbitxiaoshudian=P0^7;

sbitwei1=P2^4;//數碼管位選定義

sbitwei2=P2^5;

sbitwei3=P2^6;

sbitwei4=P2^7;

sbitbeep=P2^3;//蜂鳴器控制端

sbitmotor=P1^0;//電機控制

sbits1_jiasu=P1^4;//加速按鍵

sbits2_jiansu=P1^5;//減速按鍵

sbits3_jiting=P1^6;//停止/開始按鍵

uintpulse_count;//INT0接收到的脈沖數

uintnum=0;//num相當於占空比調節的精度

ucharspeed[3];//四位速度值存儲

floatbianhuasu;//當前速度（理論計算值）

floatreallyspeed;//實際測得的速度

floatvv_min=0.0;vv_max=250.0;

floatvi_Ref=60.0;//給定值

floatvi_PreError,vi_PreDerror;

uintpwm=100;//相當於占空比標志變數

intsample_time=0;//采樣標志

floatv_kp=1.2,v_ki=0.6,v_kd=0.2;//比例，積分，微分常數

voiddelay(uintz)

{

uintx,y;

for(x=z;x>0;x--)

for(y=20;y>0;y--);

}

voidtime_init()

{

ET1=1;//允許定時器T1中斷

ET0=1;//允許定時器T0中斷

TMOD=0x15;//定時器0計數，模式1；定時器1定時，模式1

TH1=(65536-100)/256;//定時器1值,負責PID中斷,0.1ms定時

TL1=(65536-100)%6;

TR0=1;//開定時器

TR1=1;

IP=0X08;//定時器1為高優級

EA=1;//開總中斷

}

voidkeyscan()

{

floatj;

if(s1_jiasu==0)//加速

{

delay(20);

if(s1_jiasu==0)

vi_Ref+=10;

j=vi_Ref;

}

while(s1_jiasu==0);

if(s2_jiansu==0)//減速

{

delay(20);

if(s2_jiansu==0)

vi_Ref-=10;

j=vi_Ref;

}

while(s2_jiansu==0);

if(s3_jiting==0)

{

delay(20);

motor=0;

P1=0X00;

P3=0X00;

P0=0x00;

}

while(s3_jiting==0);

}

floatv_PIDCalc(floatvi_Ref,floatvi_SpeedBack)

{

registerfloaterror1,d_error,dd_error;

error1=vi_Ref-vi_SpeedBack;//偏差的計算

d_error=error1-vi_PreError;//誤差的偏差

dd_error=d_error-vi_PreDerror;//誤差變化率

vi_PreError=error1;//存儲當前偏差

vi_PreDerror=d_error;

bianhuasu=(v_kp*d_error+v_ki*vi_PreError+v_kd*dd_error);

return(bianhuasu);

}

voidv_Display()

{

uintsu;

su=(int)(reallyspeed*10);//乘以10之後強制轉化成整型

speed[3]=su/1000;//百位

speed[2]=(su00)/100;//十位

speed[1]=(su0)/10;//個位

speed[0]=su;//小數點後一位

wei1=0;//第一位打開

P0=table[speed[3]];

delay(5);

wei1=1;//第一位關閉

wei2=0;

P0=table[speed[2]];

delay(5);

wei2=1;

wei3=0;

P0=table[speed[1]];

xiaoshudian=1;

delay(5);

wei3=1;

wei4=0;

P0=table[speed[0]];

delay(5);

wei4=1;

}

voidBEEP()

{

if((reallyspeed)>=vi_Ref+5||(reallyspeed

{

beep=~beep;

delay(4);

}

}

voidmain()

{

time_init();

motor=0;

while(1)

{

v_Display();

BEEP();

}

if(s3_jiting==0)//對按鍵3進行掃描，增強急停效果

{

delay(20);

motor=0;

P1=0X00;

P3=0X00;

P0=0x00;

}

while(s3_jiting==0);

}

voidtimer0()interrupt1

{

}

voidtimer1()interrupt3

{

TH1=(65536-100)/256;//1ms定時

TL1=(65536-100)%6;

sample_time++;

if(sample_time==5000)//采樣時間0.1ms*5000=0.5s

{

TR0=0;//關閉定時器0

sample_time=0;

pulse_count=TH0*255+TL0;//保存當前脈沖數

keyscan();//掃描按鍵

reallyspeed=pulse_count/(4*0.6);//計算速度

pwm=pwm+v_PIDCalc(vi_Ref,reallyspeed);

if(pwm

if(pwm>100)pwm=100;

TH0=TL0=0;

TR0=1;//開啟定時器0

}

num++;

if(num==pwm)//此處的num值，就是占空比

{

motor=0;

}

if(num==100)//100相當於占空比調節的精度

{

num=0;

motor=1;

}

}

⑺ 怎樣用單片機控制直流電動機

1，簡單的開關控制，用單片機引腳輸出高低電平，控制MOS管驅動電路。
2，正反轉控制，需要兩個單片機引腳，一個控制正反轉，一個控制啟動與否。
3，需要控制速度，（1）電壓控制，（2）PWM（脈寬）控制。
4，需要控制轉角，首先能夠控制速度，然後增加一個編碼器，單片機中加入PID控制，用以精確控制。
以上大概就是直流電機能夠控制的東西。