Kontrola brzine istosmjernog motora pomoću PID algoritma (STM32F4): 8 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:37

Pozdrav svima, Ovo je tahir ul haq s drugim projektom. Ovaj put to je STM32F407 kao MC. Ovo je kraj projekta srednjeg semestra. Nadam se da ti se sviđa.

To zahtijeva mnogo koncepata i teorije pa ćemo prvo krenuti u to.

S dolaskom računala i industrijalizacijom procesa, kroz čitavu povijest čovjeka uvijek se istraživalo kako bi se razvili načini za doradu procesa i, što je još važnije, za njihovo samostalno upravljanje strojevima. Svrha je smanjiti čovjekovo sudjelovanje u tim procesima, čime se smanjuje pogreška u tim procesima. Stoga je razvijeno polje "Inženjering upravljačkih sustava".

Inženjering upravljačkog sustava može se definirati kao korištenje različitih metoda za kontrolu rada procesa ili održavanje stalnog i preferiranog okruženja, bilo ručnog ili automatskog. Jednostavan primjer može biti kontrola temperature u prostoriji.

Ručna kontrola znači prisutnost osobe na gradilištu koja provjerava trenutne uvjete (senzor), uspoređuje je sa željenom vrijednošću (obrada) i poduzima odgovarajuće radnje za dobivanje željene vrijednosti (aktuator)

Problem s ovom metodom je što nije baš pouzdana jer je osoba sklona greškama ili nemaru u svom poslu. Također, drugi problem je što brzina procesa koji pokreće pokretač nije uvijek ujednačena, što znači da se ponekad može dogoditi brže nego što je potrebno, a ponekad može biti sporo. Rješenje ovog problema bilo je korištenje mikrokontrolera za upravljanje sustavom. Mikrokontroler je programiran za upravljanje procesom, prema zadanim specifikacijama, spojen u krug (o čemu će biti riječi kasnije), napaja željene vrijednosti ili uvjete i na taj način kontrolira proces radi održavanja željene vrijednosti. Prednost ovog procesa je što u tom procesu nije potrebna ljudska intervencija. Također, brzina procesa je ujednačena.

Prije nego nastavimo dalje, u ovom je trenutku bitno definirati različite terminologije:

• Upravljanje povratnom spregom: U ovom sustavu, ulaz u određeno vrijeme ovisi o jednoj ili više varijabli, uključujući izlaz Sustava.

• Negativne povratne informacije: U ovom sustavu referenca (ulaz) i pogreška se oduzimaju kao povratne informacije i ulaz je 180 stupnjeva izvan faze.

• Pozitivna povratna informacija: U ovom se sustavu referenca (ulaz) i pogreška dodaju kao povratne informacije i ulaz su u fazi.

• Signal pogreške: Razlika između željenog izlaza i stvarnog izlaza.

• Senzor: Uređaj koji se koristi za otkrivanje određene količine u krugu. Obično se postavlja na izlaz ili bilo gdje gdje želimo napraviti neka mjerenja.

• Procesor: Dio upravljačkog sustava koji vrši obradu na temelju programiranog algoritma. On uzima neke ulaze i proizvodi neke izlaze.

• Pokretač: U upravljačkom sustavu aktuator se koristi za izvođenje događaja za efekt izlaza na temelju signala koji proizvodi mikrokontroler.

• Sustav zatvorene petlje: Sustav u kojem postoji jedna ili više petlji povratne sprege.

• Sustav otvorene petlje: Sustav u kojem nema povratnih petlji.

• Rise Time: Vrijeme potrebno da izlaz poraste s 10 posto maksimalne amplitude signala na 90 posto.

• Vrijeme pada: Vrijeme potrebno da izlaz padne s 90 posto na 10 posto amplitude.

• Peak Overshoot: Peak Overshoot je iznos za koji izlaz premašuje svoju ravnotežnu vrijednost (obično tijekom prijelaznog odziva Sustava).

• Vrijeme taloženja: Vrijeme potrebno izlazu za postizanje stabilnog stanja.

• Greška u stabilnom stanju: Razlika između stvarnog izlaza i željenog izlaza nakon što sustav dosegne stabilno stanje