直流有刷电机多环控制(PID闭环死区和积分分离)

直流有刷电机多环控制

提高部分-第8讲 直流有刷电机多环控制实现(1)_哔哩哔哩_bilibili

PID模型

外环的输出作为内环的输入，外环是最主要控制的效果，主要控制电机的位置。改变位置可以改变速度，改变速度是受电流控制。

实验环境

【 ！】功能简介：
按下KEY1使能电机,按下KEY2禁用电机,按下KEY3\KEY4可以调整目标值,以到达控制的效果.
可以通过上位机<野火多功能调试助手>----PID调试助手,查看现象或进行调试.
在PID调试助手中,打开开发板对应的串口,单击下方启动即可.
注意,部分例程中,上位机设置PID目标值时,未做幅值限制,若出现积分饱和为正常现象.
在电机未停止时重新开启电机,可能出现PID调整不准确的问题,电机会因为惯性保持运行,定时器会捕获不该捕获的脉冲.
F103性能相对有限,程序中处理的任务较多,使用上位机调试时可能出现指令不执行的情况,多发几次即可.
【 ！】实验操作：
接线:
电机驱动板 5V\GND 					<----> 开发板 5V\GND
电机驱动板 PWM1\PWM2 				<----> 开发板 PE9\PE11
电机驱动板 SD 							<----> 开发板 PD15
电机驱动板 编码器输出A\B		<----> 开发板 PD12\PD13
电机驱动板 电压\电流检测 		<----> 开发板 PC1\PC0注意：必须使用跳冒连接 J33 和 J34
下载本程序，复位开发板即可。
/********************************************************************************/【*】 引脚分配
定时器TIM1输出PWM信号:
两路PWM输出到PE9\PE11上连接到驱动板上的PWM信号输入.
电机驱动板 PWM1\PWM2 <----> 开发板 PE9\PE11电机使能引脚:
电机驱动板 SD <----> 开发板 PD15编码器信号:
用于对电机进行测速
电机驱动板 编码器输出A\B		<----> 开发板 PC7\PC6电压电流采集:
电机驱动板 信号检测 电压\电流 		<----> 开发板 PD12\PD13/************************************************************************************/
【*】 时钟
A.晶振：
-外部高速晶振：25MHz
-RTC晶振：32.768KHzB.各总线运行时钟：
-系统时钟 = SYCCLK = AHB1 = 72MHz
-APB2 = 72MHz 
-APB1 = 36MHzC.浮点运算单元：不使用

定时器定时执行PID电机控制

定时器6，时钟72MHz，预分频因子1440，重装载值2500

定时器周期：

72000000 / 1440 / 2500 = 20

1 / 20 = 50ms 进入一次中断，计算一次PID

#ifndef __BASIC_TIM_H
#define	__BASIC_TIM_H#include "stm32f1xx.h"#define BASIC_TIM           		  TIM6
#define BASIC_TIM_CLK_ENABLE()   	__HAL_RCC_TIM6_CLK_ENABLE()#define BASIC_TIM_IRQn				    TIM6_DAC_IRQn
#define BASIC_TIM_IRQHandler    	TIM6_DAC_IRQHandler/* 累计 TIM_Period个后产生一个更新或者中断*/		
//当定时器从0计数到BASIC_PERIOD_COUNT-1，即为BASIC_PERIOD_COUNT次，为一个定时周期
#define BASIC_PERIOD_COUNT    (50*50)//定时器时钟源TIMxCLK = 2 * APB1_CLK
//				如果APB1_CLK = 72MHz = TIMxCLK
//				否则TIMxCLK=APB1_CLK * 2
// 设定定时器频率为=TIMxCLK/(TIM_Prescaler+1)
#define BASIC_PRESCALER_COUNT   (1440)/* 获取定时器的周期，单位ms */
//#define __HAL_TIM_GET_PRESCALER(__HANDLE__)      ((__HANDLE__)->Instance->PSC)    // Get TIM Prescaler.
//#define GET_BASIC_TIM_PERIOD(__HANDLE__)    (1.0/(HAL_RCC_GetPCLK2Freq()/(__HAL_TIM_GET_PRESCALER(__HANDLE__)+1)/(__HAL_TIM_GET_AUTORELOAD(__HANDLE__)+1))*1000)/* 以下两宏仅适用于定时器时钟源TIMxCLK=72MHz，预分频器为：1440-1 的情况 */
#de