[1]赵 鹏,钱 美,李帅波.单片机PID电机转速与位置控制系统设计[J].工业仪表与自动化装置,2022,(04):24-27+44.[doi:10.19950/j.cnki.cn61-1121/th.2022.04.005]
　ZHAO Peng,QIAN Mei,LI Shuai-bo.Design of microcontroller PID motor speed and position control system[J].Industrial Instrumentation & Automation,2022,(04):24-27+44.[doi:10.19950/j.cnki.cn61-1121/th.2022.04.005]
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单片机PID电机转速与位置控制系统设计

《工业仪表与自动化装置》[ISSN:1000-0682/CN:61-1121/TH]

卷:
期数:
2022年04期
页码:
24-27+44
栏目:
出版日期:
2022-08-15

文章信息/Info

Title:
Design of microcontroller PID motor speed and position control system
文章编号:
1000-0682（2022）04-0000-00
作者:
赵 鹏; 钱 美; 李帅波
新疆理工学院 机电工程学院,新疆 阿克苏843000
Author(s):
ZHAO Peng;  QIAN Mei;  LI Shuai-bo
School of Mechanical and Electrical Engineering, Xinjiang Institute of Technology, Xinjiang Aksu 843000,China
关键词:
PID; 转速控制; 位置控制; 位置式; 增量式
Keywords:
PID;  speed control;  position control;  positional;  incremental
分类号:
TM33TP273
DOI:
10.19950/j.cnki.cn61-1121/th.2022.04.005
文献标志码:
A
摘要:
针对直流电机速度与位置的精确控制问题，提出以STC8系列单片机为控制器,结合驱动器、直流电机、编码器构成闭环系统，分别采用位置式和增量式PID控制算法，通过对比例、积分、微分环节参数的调节，实现对电机转速与位置的控制。设计中将位置式和增量式PID控制算法以C语言模块化形式进行编写，在使用过程中只需传递其相关参数，方便程序的移植及参数修改。实验证明，该方案能实现对电机转速和位置的稳定控制，且具备控制精度高的优点，对于位置式和增量式PID控制系统的设计有一定的指导意义。
Abstract:
Aiming at the precise control of speed and position of DC motor, the STC8 series microcontroller is used as the controller, combined with the driver, DC motor and encoder to form a closed-loop system, and the position and incremental PID control algorithms are adopted to realize the control of motor speed and position by adjusting the parameters of proportional, integral and differential links. The design of position and incremental PID control algorithms is modularized in C language, and only the relevant parameters need to be passed in the process of use, which is convenient for program transfer and parameter modification. The experiment proves that the scheme can achieve stable control of motor speed and position, and has the advantage of high control accuracy, which has certain guiding significance for the design of position and incremental PID motion control system.

参考文献/References:

[1]张辉,周瑞怡,张阳.微分先行PID控制在控湿系统中的应用[J].自动化仪表,2019,40(10):82-87.

[2]孙晓,陈江岸,史黎明.一种高精度永磁同步电机霍尔元件测速定位防法[J].电气自动化,2019,41(5):107-110．
[3]刘雪梅,王卫军.基于分阶PID的步进电机远程控制系统设计[J].自动化与仪器仪表,2021,(3):90-93.
[4]祝相泉,黄海龙,田昊.无刷直流电机模糊PID控制[J].辽宁工业大学学报 (自然科学版),2020,40(1):22-25.
[5]单树清.基于STM32的无刷直流电机控制系统研究[D].兰州:兰州交通大学,2022.
[6]王见,王作学,张波.震动系统PID零极点配置理论[J].中国测试,2019,45(1):121-127.?/div>
[7]丁守刚.船舶电机位置控制方法研究[J].船舶科学技术,2018,40(8):58-60
[8]林关成.基于STM32的智能平衡小车控制系统设计[J].信息技术,2021, (2):44-49.
[9]陈露,李凌.直流电机转速系统控制方法仿真研究[J].工业仪表与自动化装置,2021 (5):29-34.
[10]李娟,马利祥.直流电机调速控制和测速系统设计[J].自动化仪表,2021,42(6):39-42,47.
[11]张斯奇.霍尔传感器电机测速综合改进技术研究[J].微特电机,2018,46(5):31-34.
[12]郭文韬,单树清,刘二林,等.无刷直流电机模糊PID控制及建模仿真[J].机电工程技术,50(9):14-18.
[13]曹婷,张兰红,顾伟超.无刷直流电机无位置传感器位置检测技术研究[J].自动化仪表,2021,42(6):27-33,38.
[14]章若冰.高精度电机测速装置的研究与设计[J].计量与测试技术,2021,48(5):30-33.
[15]尚小东,刘毅力,马龙陶,等.基于模块PID的多电机系统协调控制策略的研究[J].自动化与仪器仪表,2021,(3):13-17.
[16]张应和.基于LabVIEW直流电机转速测控系统的设计[J].电子设计工程,2019,(12):66-70.

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[1]刘海旗,何军红.基于AVR单片机的红外导航无人船的设计与实现[J].工业仪表与自动化装置,2015,(04):47.
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　XU Liang,GUO Lin,LIANG Ya,et al.Study on intelligent PID control based on fuzzy RBF neural network[J].Industrial Instrumentation & Automation,2015,(04):67.
[5]汝翰霖,李长录,孙铭阳,等.矿用膜分离制氮机温度控制的实现[J].工业仪表与自动化装置,2016,(01):106.
　RU Hanlin,LI Changlu,SUN Mingyang,et al.The realization of temperature control for coal mine film separation and preparation[J].Industrial Instrumentation & Automation,2016,(04):106.
[6]蒲建波,彭晓乐,尹彦东,等.倒立摆控制方法的比较研究[J].工业仪表与自动化装置,2016,(02):11.
　PU Jianbo,PENG Xiaole,YIN Yandong,et al.Comparative study on control method of inverted pendulum[J].Industrial Instrumentation & Automation,2016,(04):11.
[7]江选东.基于西门子PLC的HNx中氢气含量PID级联闭环控制[J].工业仪表与自动化装置,2016,(04):92.
　JIANG Xuandong.The PID cascade closed-loop control of H2 content in HNx based on Siemens PLC[J].Industrial Instrumentation & Automation,2016,(04):92.
[8]孙欢欢,莫岳平,马 瑞,等.基于组态王的水箱液位PID控制设计[J].工业仪表与自动化装置,2016,(04):102.
　SUN Huanhuan,MO Yueping,MA Rui,et al.Design of water tank level PID control based on kingview[J].Industrial Instrumentation & Automation,2016,(04):102.
[9]秦红波.PID控制在卷取温度控制中的应用[J].工业仪表与自动化装置,2016,(06):95.
　QIN Hongbo.Application of PID control to coiling temperature control system[J].Industrial Instrumentation & Automation,2016,(04):95.
[10]胡文权,朱成杰,孔德玉.基于ARM7电网无功补偿的研究[J].工业仪表与自动化装置,2017,(01):115.
　HU Wenquan,ZHU Chengjie,KONG Deyu.A Study of Reactive Power Compensation Based on ARM7[J].Industrial Instrumentation & Automation,2017,(04):115.

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：2022-04-12
作者简介：赵鹏（1982），男，陕西合阳人，2010年毕业于桂林电子科技大学测试计量技术及仪器专业，获硕士学位，现为新疆理工学院副教授；主要从事数据采集与处理、故障诊断的研究。
更新日期/Last Update: 1900-01-01