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各位好，毕设的系统中有个直流电机的调速，论文写得差不多了，最后写个PID算法。我是边学边写，从零开始，收获不少。最大收获就是一些细节问题，是泛泛地看书看不出来的。请教大家。因为我的目标不只是写个论文交差，还想后面把实际的东西做出来。
转速采样是一个U型槽光电开关照着电机主轴上的光电编码盘，输出简单的单相脉冲信号。脉冲信号速度就是主机转速 乘以 100（编码盘上一周100个光栅孔）。假定要把主机转速控制在60RPM（小型直流减速电机），所以光电开关脉冲信号的频率就是100Hz
转速信号的读取，是用单片机的输入捕捉，每次光电开关的脉冲信号上升降捕捉一次，并发中断。单片机收到输入捕捉的中断后，读取计数值。假定计时器的时基频率为1MHz，所以标准转速下，每次读取的计数值应该是10000。
PWM调速，PWM频率设为2KHz，计算得出一个脉冲计时器的基值是3000（100%占空比）
问题如下：
1. 我本来设计是直接在编码器脉冲中断后调PID然后调速一次转速。也就是编码器脉冲一次、PID校正一次，调速一次。理论很好，但一细想，实际如果电机堵转呢？那就永远也得不到调速机会了，一直堵在那儿。哪怕不堵死，转速变很慢，也就是PID的基础T实际变得很长，计算结果肯定就不对了。
所以PID计算和调速应该是一个恒定的频率，用另一个计时器来定时触发。对吧？
2.这个触发PID调速的计时器频率：应该是比光电编码器的脉冲频率高呢， 还是低呢？我觉得应该是比编码器脉冲频率低
如果比编码器脉冲频率高，可能编码器脉冲一次之间，单片机要采样几次，这几次都是没有变化的值，既浪费资源，又可能会影响PID结果（PID看到速度“没变”）
如果比编码器频率低，也就是说编码器脉冲几次了，才采样一次，这样可以做平均值等滤波，让采样数值更准确些。对吧？
3. 但这样的缺点是采样频率更低了，当然本例可能是足够了。但假如有场合需要在低转速下高采样频率呢？我觉得那要么换传感器（测速电机啥的），要么用独立的减速齿轮，编码盘装直流电机轴上。对吧？
4. PID中的单位，需要把转速、T转换成实际的转速RPM、采样周期多少ms？还是说，我可以简化运算，设T为1，转速就直接用计数器读数（10000上下）
我的理解是，必须要保证运算的单位一致。比如T=1（用一个脉冲作为单位），那TD,TI也要以此为单位（虽然这2位都是虚的）。输入的转速是以计数值，输出也是计数值
那这样的话，不就是说T TD TI都是虚的概念。我可以取更方便的数字，比如TI取个2，T取个8啥的（避免除法指令），甚至能使所有计算都是整数，避免浮点运算。只要大家同比增大就行了。 是不是呢？
5. PID最后得到的结果，是转速值（不管是10500这样的计数器读数，还是48RPM这样的实际转速），而控制电机的是PWM的占空比（不管是40%还是1200这样的计时器基值）。如何由给定转速值得到控制要输出的占空比？
我的理解是，这和电机特性有关。比如有个占空比（或是输入电压）对转速特性图，或是自己试验，最后得到一个系数（线性）或是一张表（非线性）。程序据此将转速控制值转化为PWM占空比。
是不是我理解的这样啊？
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发表于 2014-5-23 15:55:49
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