基于限幅增量式PID的直流电动机转速控制系统

针对直流电动机转速控制系统中并不要求多快的响应速度,而追求平稳阶跃响应的情况,通常采用步进式PID算法,把较大的阶跃信号划分成若干较小的步长,从而逐步逼近设定值。但是该算法难以应付测量误差带来的影响,为此,设计一种基于限幅增量式PID算法的直流电动机转速控制系统,限幅增量式PID算法通过对增量式PID算法的控制量增量的幅度加以步长限制,使控制量平稳变化,从而实现电动机平稳变速。理论分析和实验结果表明,因为限幅增量式PID算法的控制量是均匀变化,所以该系统不仅具有平稳的阶跃响应,还具有天然的抗干扰能力。

基于MBD的直流减速电机控制器设计

为解决现有教学实验装置开放性差,编程过于复杂以及信号检测难等问题,设计一种基于Arduino与Simulink的直流减速电机控制器。该控制器融合了系统模型的工程设计(MBD)理念,涉及单片机、系统建模、微型电机、自动控制等技术。硬件系统以Arduino单片机平台为控制核心,配有编码器、驱动器、输入/输出等接口;软件系统以Simulink作为实验装置软件开发平台,具备算法设计、仿真、执行、数据实时观测等功能,采用限幅式增量PID控制算法在负载变化的情况下对直流电机进行速度控制,并分析理论控制量与实际PWM控制的区别与联系,实验效果可达到设计要求。整个软硬件系统具有开放性好、实现快捷、安全可靠、成本低等特点,可以完成电机控制等多种算法验证,能够满足新工科人才教学培养与科研需求。