בקרת מהירות של מנוע DC באמצעות אלגוריתם PID (STM32F4): 8 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:17

שלום לכולם, זהו tahir ul haq עם פרויקט אחר. הפעם זה STM32F407 בתור MC. זהו פרויקט סוף אמצע סמסטר. מקווה שאתה אוהב את זה.

זה דורש הרבה מושגים ותיאוריה אז אנחנו נכנסים לזה קודם.

עם הופעת המחשבים ותיעוש התהליכים, לאורך ההיסטוריה של האדם, תמיד היה מחקר לפיתוח דרכים לשכלול תהליכים וחשוב מכך, לשלוט בהם באמצעות מכונות באופן אוטונומי. המטרה היא להפחית את מעורבות האדם בתהליכים אלה ובכך לצמצם את הטעות בתהליכים אלה. מכאן שפותח תחום "הנדסת מערכות בקרה".

ניתן להגדיר את הנדסת מערכות הבקרה כשימוש בשיטות שונות לשליטה על פעולתו של תהליך או תחזוקה של סביבה קבועה ומועדפת, בין אם היא ידנית או אוטומטית. דוגמה פשוטה יכולה להיות שליטה על הטמפרטורה בחדר.

שליטה ידנית פירושה נוכחות של אדם באתר הבודק את התנאים הנוכחיים (חיישן), משווה אותו לערך הרצוי (עיבוד) ונוקט בפעולה מתאימה להשגת הערך הרצוי (מפעיל)

הבעיה בשיטה זו היא שהיא לא אמינה במיוחד מכיוון שאדם מועד לטעות או לרשלנות בעבודתו. כמו כן, בעיה נוספת היא שקצב התהליך שיזם המפעיל אינו תמיד אחיד, כלומר לפעמים הוא עלול להתרחש מהר מהנדרש או לעיתים הוא עשוי להיות איטי. הפתרון לבעיה זו היה שימוש במיקרו -בקר לשליטה במערכת. הבקר המיקרו מתוכנת לשלוט בתהליך, על פי מפרט נתון, המחובר במעגל (עליו נדון בהמשך), מזין את הערך או את התנאים הרצויים ובכך שולט בתהליך כדי לשמור על הערך הרצוי. היתרון של תהליך זה הוא שאין צורך בהתערבות אנושית בתהליך זה. כמו כן, קצב התהליך אחיד.

לפני שנמשיך הלאה, חשוב בשלב זה להגדיר מינוחים שונים:

• בקרת משוב: במערכת זו, הקלט בזמן מסוים תלוי במשתנה אחד או יותר כולל הפלט של המערכת.

• משוב שלילי: במערכת זו, הפניה (קלט) והשגיאה מופחתים כמשוב והקלט הם 180 מעלות מחוץ לשלב.

• משוב חיובי: במערכת זו, ההתייחסות (קלט) והשגיאה מתווספים כמשוב והקלט נמצאים בשלב.

• אות שגיאה: ההבדל בין הפלט הרצוי לפלט בפועל.

• חיישן: מכשיר המשמש לאיתור כמות מסוימת במעגל. זה בדרך כלל ממוקם בפלט או בכל מקום שבו אנו רוצים לבצע כמה מדידות.

• מעבד: החלק של מערכת הבקרה המבצע את העיבוד על בסיס האלגוריתם המתוכנת. זה לוקח כמה תשומות ומפיק כמה תפוקות.

• מפעיל: במערכת בקרה, מפעיל משמש לביצוע אירוע כדי להשפיע על הפלט המבוסס על האות המיוצר על ידי המיקרו -בקר.

• מערכת לולאה סגורה: מערכת שבה קיימת לולאת משוב אחת או יותר.

• Open Loop System: מערכת שבה אין לולאות משוב.

• זמן עלייה: הזמן שלוקח לפלט לעלות מ -10 % מהמשרעת המרבית של האות ל -90 %.

• זמן נפילה: הזמן שלוקח לתפוקה לרדת מ -90 אחוזים למשרעת של 10 אחוזים.

• Peak Overshoot: Peak Overshoot הוא הסכום שבו הפלט חורג מערך המצב היציב שלו (בדרך כלל במהלך התגובה החולפת של המערכת).

• זמן התיישבות: הזמן שלוקח לפלט להגיע למצבו היציב.

• שגיאת מצב יציב: ההבדל בין הפלט בפועל לפלט הרצוי לאחר שהמערכת מגיעה למצב יציב