周　阳,周美娇,殷　弋

(上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海　200082)



直流电机调速系统设计及PID参数整定

周阳,周美娇,殷弋

(上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海200082)

摘要针对某款振动切片机对直流电机的控制要求,提出了一种基于AT91SAM7X128单片机的直流电机调速系统及其PID参数的整定方法。该调速系统由单片机、电机驱动芯片HIP4082IBZ、光电编码器组成,构成一个闭环系统;PID参数的整定,是PC端软件通过串口接收单片机发送的电机转速数据,画出曲线图,并实时刷新,若得到满意的曲线图则采用相应的PID参数。经实际调试,该方法能得到合适的PID参数,运用于调速系统,电机在各个速度档位均能平稳运行,达到了预期的控制效果。

关键词ARM;直流电机;PID参数整定;编码器;PWM

电动机作为主要的机电能量转换装置,其应用范围遍及各个领域,尤其在工业上,中小功率的直流电机调速系统,运用更为广泛。电子技术的飞速发展,加速了直流电机调速从模拟化向数字化的转变,提高了调速系统的精度,也增强了抗干扰能力,从而步入了一个新阶段[1-2]。

本文所研究的控制系统以单片机AT91SAM7X128为控制芯片,在采用编码器构成闭环的基础上,运用PID算法,实现软件调速。经实际验证,在简单的硬件结构基础上,有效利用单片机的资源,能实现直流电机的无极调速和平稳运行,具有较高的精度和较强的稳定性。

1系统设计方案

该直流电机调速系统的结构如图1所示,整个系统是一个闭环结构,硬件结构包括:单片机、直流电机、编码器,软件算法上主要运用PID算法。……