内容发布更新时间 : 2024/11/16 8:51:33星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

在需要对系统进行调节控制时，PID控制是调节器最常用的控制方式，PID控制系统原理图如下图所示，图中可看出该控制为典型的闭环控制，系统由PID调节器、执行器和控制对象组成，通过调节器的PID控制可以使被控对象达到相应控制要求。

图4.3 PID控制系统原理框图 外部中断

+r(t)-微 分e(t)积 分+比 例+u(t)执行机构对象c(t)外部中断主要是对霍尔传感器检测到的脉冲输入进行计数，然后送到定时器中断中进行进一步处理。它与定时器中断的工作原理都为当中断发出请求的时候，正在执行主程序的单片机CPU响应中断，中断完成后重新返回主程序中。

外部中断流程图如3.5所示：

count0计数加1 入口

返回 图3.5外部中断0流程图

定时器中断

定时器T0为每隔一秒对采集到的脉冲处理，最后计算成每分钟的速度；同时定时器0还对PWM控制进行计算，实现PWM占空比的调节。

通过定时器计算实时速度的流程图如3.3所示，通过定时器完成PWM控制调节流程图如3.4所示：

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入 定时器 计数 是否N Y 采集脉冲，计 计数值清0，采集脉 返回

图3.3定时器T0程序流程图

入定时器计数 N计数值

图

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五、 调试及性能分析

调试步骤

根据所设计的硬件电路图，焊接好电路。软件调试时采用keil51编程软件，程序的调试是分模块调试，一个一个模块调试无误后组合起来，按照以下五个步骤进行调试：

（1）编译程序，并进行设置令其生成HEX文件 （2）启动STC-ISP，打开程序编译生成的HEX文件 （3）程序下载到单片机 （4）下载成功

（5）按照要求对所有功能一一演示

如果发现有与程序设计预想不一样的，仔细的检查程序。按照程序的流程在脑袋里模拟程序运行的情况。如果发现不了问题，就一个版块一个版块的运行，暂时屏蔽其他版块。

本次调节过程中PID控制转速模块花的时间比较多。主要是初次接触PID算法，虽然在张老师指导下少走了不少弯路，但是把这个思想应用到程序却花了我们不少时间。液晶显示模块，我们放弃了前几次试验中的代码，对其进行了优化，使得代码更简单，显示也更为稳定。

性能分析

设计结果的显示界面有两个：一个是启动时的欢迎界面，显示设计名称及个人相关信息；另一个是工作界面，显示内容包括实时速度、设置速度、占空比、PID控制参量。这里可以通按键的选择修改各个参量。其主要功能如下：

1) 通过MODE键修改模式，模式1为电机正反转控制；模式2为转速设定；模式3、

4、5分别为PID的设定；模式的改变通过数码管的显示来指示模式的切换 2) 模式1的时候，通过UP和DN键设置电机的正反转，并由Led灯的亮灭指示灯电

机转动情况

3) 模式2的时候，通过UP和DN键设置电机的转动速度，修改范围为1500-3000

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4) 模式3的时候，通过UP和DN键修改参数P，修改范围为0-9 5) 模式4的时候，通过UP和DN键修改参数I，修改范围为0-9 6) 模式5的时候，通过UP和DN键修改参数D，修改范围为0-9

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