DC շարժիչի արագության կառավարում PID ալգորիթմի միջոցով (STM32F4). 8 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:51

Ողջույն բոլորին, Սա tahir ul haq- ն է ՝ մեկ այլ նախագծով: Այս անգամ այն STM32F407 է որպես MC: Սա կիսամյակային ծրագրի ավարտ է: Հուսով եմ, ձեզ դուր է գալիս.

Այն պահանջում է շատ հասկացություններ և տեսություն, ուստի մենք առաջինը կմտնենք դրա մեջ:

Համակարգիչների գալուստով և գործընթացների ինդուստրացմամբ, մարդկության պատմության ընթացքում միշտ եղել են հետազոտություններ `գործընթացները կրկնելու ուղիներ մշակելու և որ ամենակարևորն է` դրանք ինքնավար մեքենաների միջոցով վերահսկելու համար: Նպատակն է ՝ դրանով իսկ նվազեցնել մարդու ներգրավվածությունն այս գործընթացներում ՝ նվազեցնելով այդ գործընթացների սխալը: Այսպիսով, մշակվել է «Կառավարման համակարգի ճարտարագիտության» ոլորտը:

Կառավարման համակարգի ճարտարագիտությունը կարող է սահմանվել որպես տարբեր մեթոդների օգտագործում `վերահսկելու գործընթացի աշխատանքը կամ մշտական և նախընտրելի միջավայրի պահպանումը, լինի դա մեխանիկական կամ ավտոմատ: Պարզ օրինակ կարող է լինել սենյակում ջերմաստիճանի վերահսկումը:

Ձեռնարկի վերահսկում նշանակում է անձի առկայություն կայքում, ով ստուգում է ներկա պայմանները (սենսոր), համեմատում է այն ցանկալի արժեքի (մշակման) հետ և համապատասխան գործողություններ է ձեռնարկում ցանկալի արժեքը (շարժիչ) ստանալու համար:

Այս մեթոդի խնդիրն այն է, որ այն այնքան էլ վստահելի չէ, քանի որ մարդը հակված է սխալի կամ անփութության իր աշխատանքում: Բացի այդ, մեկ այլ խնդիր է այն, որ շարժիչի նախաձեռնած գործընթացի արագությունը միշտ չէ, որ միատեսակ է, այսինքն `երբեմն դա կարող է առաջանալ ավելի արագ, քան պահանջվում է, կամ երբեմն` դանդաղ: Այս խնդրի լուծումը համակարգի վերահսկման համար միկրոկոնտրոլերի օգտագործումն էր: Միկրոկոնտրոլերը ծրագրված է վերահսկելու գործընթացը, ըստ տրված բնութագրերի, միացված է միացումում (կքննարկվի ավելի ուշ), սնուցվում է ցանկալի արժեքով կամ պայմաններով և դրանով իսկ վերահսկում է գործընթացը `ցանկալի արժեքը պահպանելու համար: Այս գործընթացի առավելությունն այն է, որ այս գործընթացում մարդու միջամտություն չի պահանջվում: Բացի այդ, գործընթացի արագությունը միատեսակ է:

Նախքան հետագա քայլերի անցնելը, այս պահին կարևոր է սահմանել տարբեր տերմինաբանություններ.

• Հետադարձ կապի վերահսկում. Այս համակարգում որոշակի ժամանակ մուտքագրումը կախված է մեկ կամ մի քանի փոփոխականներից, ներառյալ համակարգի ելքը:

• Բացասական արձագանք. Այս համակարգում տեղեկանքը (մուտքը) և սխալը հանվում են, քանի որ հետադարձ կապը և մուտքը 180 աստիճանից դուրս են:

• Դրական արձագանք. Այս համակարգում տեղեկանքը (մուտքը) և սխալը ավելացվում են, քանի որ հետադարձ կապը և մուտքը փուլում են:

• Սխալի ազդանշան. Տարբերությունը ցանկալի և իրական ելքի միջև:

• Սենսոր. Սարք, որն օգտագործվում է շղթայում որոշակի քանակություն հայտնաբերելու համար: Այն սովորաբար տեղադրվում է ելքի մեջ կամ ցանկացած այլ վայրում, որտեղ մենք ցանկանում ենք որոշ չափումներ կատարել:

• Պրոցեսոր. Վերահսկիչ համակարգի այն մասը, որն իրականացնում է մշակումը `ծրագրավորված ալգորիթմի հիման վրա: Այն ընդունում է որոշ մուտքեր և արտադրում որոշ ելքեր:

• Գործարկիչ. Վերահսկիչ համակարգում ակտիվացուցիչը օգտագործվում է միկրոկոնտրոլերի արտադրած ազդանշանի հիման վրա ելքի վրա ազդելու միջոցառում կատարելու համար:

• Փակ օղակի համակարգ. Համակարգ, որում առկա են մեկ կամ մի քանի հետադարձ օղակներ:

• Բաց օղակի համակարգ. Համակարգ, որում հետադարձ կապեր չկան:

• Բարձրացման ժամանակ. Ազդանշանի առավելագույն ամպլիտուդի 10 տոկոսից մինչև 90 տոկոս բարձրացման ժամանակը:

• Անկման ժամանակը. Արտադրանքի կողմից տևած ժամանակը ընկնում է 90 տոկոսից մինչև 10 տոկոս ամպլիտուդ:

• Peak Overshoot. Peak Overshoot- ը այն գումարն է, որով ելքը գերազանցում է իր կայուն վիճակի արժեքը (սովորաբար համակարգի անցողիկ արձագանքի ժամանակ):

• Կարգավորման ժամանակը. Ելքի կողմից պահանջվող ժամանակը `կայուն վիճակին հասնելու համար:

• Կայուն վիճակի սխալ. Փաստացի ելքի և ցանկալի ելքի միջև տարբերությունը, երբ համակարգը հասնում է իր կայուն վիճակի