การควบคุมความเร็วของมอเตอร์กระแสตรงโดยใช้อัลกอริทึม PID (STM32F4): 8 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:07

สวัสดีทุกคน, นี่คือ tahir ul haq กับโครงการอื่น คราวนี้เป็น STM32F407 เป็น MC เป็นโครงการปิดภาคเรียนกลาง หวังว่าคุณจะชอบมัน.

ต้องใช้แนวคิดและทฤษฎีมากมาย เราจึงเข้าไปทำความเข้าใจก่อน

ด้วยการถือกำเนิดของคอมพิวเตอร์และกระบวนการทางอุตสาหกรรม ตลอดประวัติศาสตร์ของมนุษย์ มีการวิจัยเพื่อพัฒนาวิธีการปรับแต่งกระบวนการอยู่เสมอ และที่สำคัญกว่านั้นคือ การควบคุมพวกเขาโดยใช้เครื่องจักรโดยอัตโนมัติ จุดประสงค์คือเพื่อลดการมีส่วนร่วมของมนุษย์ในกระบวนการเหล่านี้ ด้วยเหตุนี้จึงลดข้อผิดพลาดในกระบวนการเหล่านี้ จึงได้พัฒนาสาขา”วิศวกรรมระบบควบคุม”

วิศวกรรมระบบควบคุมสามารถกำหนดได้โดยใช้วิธีการต่างๆ เพื่อควบคุมการทำงานของกระบวนการหรือการบำรุงรักษาสภาพแวดล้อมที่คงที่และเป็นที่ต้องการ ไม่ว่าจะเป็นแบบแมนนวลหรือแบบอัตโนมัติ ตัวอย่างง่ายๆ เช่น การควบคุมอุณหภูมิในห้อง

การควบคุมด้วยตนเอง หมายถึงการมีอยู่ของบุคคลในไซต์ที่ตรวจสอบสภาพปัจจุบัน (เซ็นเซอร์) เปรียบเทียบกับค่าที่ต้องการ (การประมวลผล) และดำเนินการตามความเหมาะสมเพื่อให้ได้ค่าที่ต้องการ (ตัวกระตุ้น)

ปัญหาของวิธีนี้คือไม่น่าเชื่อถือนักเนื่องจากบุคคลมักมีข้อผิดพลาดหรือประมาทเลินเล่อในการทำงาน นอกจากนี้ ปัญหาอีกประการหนึ่งคืออัตราของกระบวนการที่เริ่มต้นโดยแอคทูเอเตอร์นั้นไม่สม่ำเสมอเสมอไป ซึ่งหมายความว่าบางครั้งอาจเกิดขึ้นเร็วกว่าที่กำหนดหรือบางครั้งอาจช้า การแก้ปัญหานี้คือการใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์เพื่อควบคุมระบบ ไมโครคอนโทรลเลอร์ได้รับการตั้งโปรแกรมให้ควบคุมกระบวนการตามข้อกำหนดที่กำหนด ซึ่งเชื่อมต่อในวงจร (จะกล่าวถึงในภายหลัง) ป้อนค่าหรือเงื่อนไขที่ต้องการ และด้วยเหตุนี้จึงควบคุมกระบวนการเพื่อรักษาค่าที่ต้องการ ข้อดีของกระบวนการนี้คือไม่ต้องมีการแทรกแซงของมนุษย์ในกระบวนการนี้ นอกจากนี้อัตราของกระบวนการยังสม่ำเสมอ

ก่อนที่เราจะดำเนินการต่อไป จำเป็น ณ จุดนี้เพื่อกำหนดคำศัพท์ต่างๆ:

• การควบคุมผลป้อนกลับ: ในระบบนี้ การป้อนข้อมูลในช่วงเวลาหนึ่งจะขึ้นอยู่กับตัวแปรตั้งแต่หนึ่งตัวขึ้นไป รวมทั้งผลลัพธ์ของระบบ

• คำติชมเชิงลบ: ในระบบนี้ ข้อมูลอ้างอิง (อินพุต) และข้อผิดพลาดจะถูกลบออกตามผลป้อนกลับที่ และอินพุตอยู่ห่างจากเฟส 180 องศา

• ผลตอบรับเชิงบวก: ในระบบนี้ ข้อมูลอ้างอิง (อินพุต) และข้อผิดพลาดจะถูกเพิ่มเข้าไปเมื่อข้อมูลป้อนกลับและอินพุตอยู่ในเฟส

• สัญญาณผิดพลาด: ความแตกต่างระหว่างเอาต์พุตที่ต้องการและเอาต์พุตจริง

• เซนเซอร์: อุปกรณ์ที่ใช้ในการตรวจจับปริมาณที่แน่นอนในวงจร โดยปกติจะถูกวางไว้ในเอาต์พุตหรือที่ใดก็ได้ที่เราต้องการทำการวัด

• ตัวประมวลผล: ส่วนของระบบควบคุมที่ดำเนินการประมวลผลตามอัลกอริทึมที่ตั้งโปรแกรมไว้ ใช้อินพุตบางส่วนและสร้างเอาต์พุตบางส่วน

• แอคชูเอเตอร์: ในระบบควบคุม แอคทูเอเตอร์ถูกใช้เพื่อดำเนินการเหตุการณ์เพื่อส่งสัญญาณออกตามสัญญาณที่ผลิตโดยไมโครคอนโทรลเลอร์

• ระบบ Closed Loop: ระบบที่มีลูปการป้อนกลับอย่างน้อยหนึ่งรายการ

• Open Loop System: ระบบที่ไม่มีลูปป้อนกลับ

• Rise Time: เวลาที่เอาต์พุตเพิ่มจาก 10 เปอร์เซ็นต์ของแอมพลิจูดสูงสุดของสัญญาณเป็น 90 เปอร์เซ็นต์

• Fall Time: เวลาที่เอาต์พุตลดลงจากแอมพลิจูด 90 เปอร์เซ็นต์เป็น 10 เปอร์เซ็นต์

• Peak Overshoot: Peak Overshoot คือจำนวนที่เอาต์พุตเกินค่าสถานะคงตัว (ปกติระหว่างการตอบสนองชั่วคราวของระบบ)

• Settling Time: เวลาที่เอาต์พุตไปถึงสถานะคงตัว

• Steady State Error: ความแตกต่างระหว่างเอาต์พุตจริงและเอาต์พุตที่ต้องการเมื่อระบบถึงสถานะคงที่