基于直流电机/编码器的PID反馈位置控制器

Question

我有一个困难的时间获得PID反馈和定位运行在同一时间。

我计算RPM的想法是：

1. 启动定时器，并使用中断计数编码器脉冲。
2. 使用一些简单的数学来转换为RPM。
3. 使用重置变量并重新启动。

我可以计算RPM，但是我只能在计算之后调用PID控制器(不管我想要等待多久才能获得好的分辨率)。这导致了非常混乱的代码。有没有更简单的方法或者我遗漏的东西？

关于我的应用程序的信息：，我正在编写一个带有直流电机/双磁编码器的Atmel ATmega328P，每转600脉冲(在变速箱之后)。我想调用GoToTarget(#)，让马达在更新PID参数的同时到达位置。此外，它必须是双向的。

Answer 1

你的速度计算计时器和PID循环计时器应该是相同的东西-而不是分开。

在RPM中，不要浪费时间和分辨率将脉冲计数转换为速度；如果定时器是准确的周期性的--并且它需要一个稳定的PID --那么脉冲计数与速度成正比，PID不关心可以根据系数的值调整的单元。如果你想要你的设定点速度在现实世界的单位，转换成等效的脉冲每PID周期，而不是反过来。

你的循环应该是这样的；

for(;;)
{
    WaitTimer() ;
    pulses = pulse_count - previous_pulse_count ;
    previous_pulse_count = pulse_count ;
    control = pid( pulses ) ;
    motor( control ) ;
}

然后，您只需要一个中断来计数脉冲--它不需要执行任何计算，只需要增加一个计数器--也许还需要对计时器进行中断，这取决于WaitTimer()的实现以及这是否是多线程的。

还请注意，如果共享变量pulse_count不是原子变量，则需要在读取它时禁用中断(最好用函数包装)，并且需要声明为volatile。