文档介绍：PID控制PWM调节直流电机速度12v
PID控制PWM调节直流电机速度12v
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PID控制PWM调节直流电机速度12v
本次设计主要研究的是 PID控制技术在运动控制领域中的应用，纵所周知运动
控制系统最主要的控制对象是电机，在不一样的生产过程中，电机的运行状态要知足生
产要求，此中电机速度的控制在据有至关重要的作用，所以本次设计主假如利用 PID
控制技术对直流电机转速的控制。其设计思路为：以 AT89S51单片机为控制中心，
产生占空比受PID算法控制的PWM脉冲实现对直流电机转速的控制。同时利用光
电传感器将电机速度变换成脉冲频次反应到单片机中，构成转速闭环控制系统，达到
转速无静差调理的目的。在系统中采 128×64LCD显示器作为显示零件，经过 4×4
键盘设置P、I、D、V四个参数和正反转控制，启动后经过显示零件认识电机目前
的转速和运行时间。所以该系统在硬件方面包含：电源模块、电机驱动模块、控制模
块、速度检测模块、人机交互模块。软件部分采纳 C语言进行程序设计，其长处为：
可移植性强、算法简单实现、改正及调试方便、易读等。
本次设计系统的主要特色：
1）优化的软件算法，智能化的自动控制，偏差赔偿；
2）使用光电传感器将电机转速变换为脉冲频次，比较精准的反应出电机的转速，从而与设定值进行比较产生偏差，实现比率、积分、微分的控制，达到转速无静差调理的目的；
3）使用光电耦合器将主电路和控制电路利用光分开，使系统更为安全靠谱；
4）128×64LCD显示模块供给一个人机对话界面，并及时显示电机运行速度和运行时间；
5）利用Proteus软件进行系统整体仿真，从而进一步考证电路和程序的正确性，防止不用要的损失；
6）采纳数字PID算法，利用软件实现控制，拥有改正灵巧，节俭硬件等长处；
7）系统性能指标：超调量8％；
调理时间 4s；
转速偏差 1r/min。
1PID算法及PWM控制技术简介
PID控制PWM调节直流电机速度12v
PID控制PWM调节直流电机速度12v
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PID控制PWM调节直流电机速度12v
PID算法
控制算法是微机化控制系统的一个重要构成部分，整个系统的控制功能主要由控
制算法来实现。目前提出的控制算法有好多。依据偏差的比率（ P）、积分（I）、微
分（D）进行的控制，称为 PID控制。实质经验和理论剖析都表示， PID控制能够
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PID控制PWM调节直流电机速度12v
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PID控制PWM调节直流电机速度12v
知足相当多工业对象的控制要求，到现在还是一种应用最为宽泛的控制算法之一。下边分别介绍模拟PID、数字PID及其参数整定方法。
模拟PID
在模拟控制系统中，调理器最常用的控制规律是 PID控制，惯例PID控制系统
原理框图如图
所示，系统由模拟PID调理器、履行机构及控制对象构成。
比率
+
e(t)
+
c(t)
r(t)
u(t)
积分
履行机构
对象
-
+
微分
图模拟PID控制系统原理框图
PID调理器是一种线性调理器，它依据给定值
r(t)与实质输出值c(t)构成的控
制偏差：
e(t)=r(t)－c(t)
（）
将偏差的比率、积分、微分经过线性组合构成控制量，对控制对象进行控制，故称为
PID调理器。在实质应用中，常依据对象的特色和控制要求，将
P、I、D基本控制
规律进行适合组合，以达到对被控对象进行有效控制的目的。比如，
P调理器，PI
调理器，PID调理器等。
模拟PID调理器的控制规律为
1
t
de(t)
（）
u(t)
Kp[e(t)
e(t)dt
TD
]
PID控制PWM调节直流电机速度12v
PID控制PWM调节直流电机速度12v
4
PID控制PWM调节直流电机速度12v
TI
0
dt
式中，KP为比率系数，TI为积分时间常数， TD为微分时间常数。
简单的说，PID调理器各校订环节的作用是：
1）比率环节：即时成比率地反响控制系统的偏差信号e(t),偏差一旦产生，调理器立刻产生控制作用以减少偏差；
2）积分环节：主要用于除去静差，提升系统的无差度。积分作用的强弱取决于积分时间常数TI，TI越大，积分作用越弱，反之则越强；
3）微分环节：能反应偏差信号的变化趋向（变化速率），并能在偏差信号的值变得太大以前，在系统中引入一个有效的初期修正