單片機PID調速控制直流無刷電機附部分源碼

目前正在學習pid調速控制直流無刷電機，留下筆記。

具備知識，stm32基礎，了解無刷直流電機原理，pid控制原理

工具：

無刷直流電機：12v電源驅動，50HZ，占空比為5%的pwm波2秒以上解鎖電調，再將占空比改為6%，則電機正常運行，改變占空比到9%接近全速轉動。

。（在網上摸索了一上午此信息，因為沒有直接參考資料，標簽都沒有）

電調：電調接收了pwm信號，根據信號控制電機的電壓，由此控制轉速。

12v電源：供電

stm32單片機：輸出pwm波

st-link調試模塊：調試用，主要調pwm波和pid參數

usb轉串口模塊：可獲取單片機打印的串口信息（可有可無）

霍爾測速傳感器：測轉速，5v供電，信號線為方波，捕獲單位時間方波個數可測轉速，由于其他條件一定，方波頻率與轉速為線性關系，可直接用頻率代替。

檢測設備：萬能表或者示波器，主要檢測pwm波和故障時候的電壓。

步驟：

1，stm32中配置pwm，延時函數，外部中斷（捕捉信號用），系統rtc時鐘（用于較精確確定時間）等

2，電調接好電機和12v電源，電調信號接單片機，注意電調別用12v供電，所有設備共地，程序正常運行

3，若不轉，則按以下方式調試，

1）用示波器或萬能表檢測單片機是否發出符合要求的pwm波。

2）檢測連線是否正確，

3）測電機電壓是否是12v左右。

4，若電機能轉動，則可以在電機上安裝霍爾傳感器，離里面的磁鐵大概1-2毫米，太遠了測不到信號，（這個問題又摸索了半天）。

5，用示波器測霍爾傳感器的信號，顯示為方波，記錄此時的頻率

6，將霍爾傳感器的信號線接到單片機的外部中斷引腳上，捕獲其頻率。

此時電機配置及測速基本完成。

PID參數整定

具體原理可自行百度。說說個人的理解，比如給出pwm占空比為6%，此時測出頻率穩定在600，我想讓霍爾元件傳回來的頻率變為1000，當然是加大pwm的占空比，但是加大多少呢，其頻率與占空比又不是線性關系，不能一次解決，但可以用差值逐次逼近，如

誤差=設定速度（1000）-實際速度（600）

占空比=占空比+P*誤差（400）；

。。。。。。。

如此循環下去，會發現速度在1000左右抖動，而且從600到接近1000的這段時間比較長。因此加入積分，將每次的誤差對時間積分，

如

Integral=Σ誤差

則占空比更正為

占空比=占空比+P*誤差+I*Σ誤差；

但是還是有一定的震蕩，當需要其平穩時，還需要加入誤差的微分，阻止其超調的變化，有超前調節的作用。

則

占空比=占空比+P*誤差+I*Σ誤差+D*（本次誤差-上次誤差）

PID初步調試就到這里了，由于條件有限，我就沒有繼續整定PID的值。

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