التحكم في سرعة محرك التيار المستمر باستخدام خوارزمية PID (STM32F4): 8 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:41

مرحبا بالجميع،

هذا طاهر الحق بمشروع آخر. هذه المرة هو STM32F407 كـ MC. هذا هو نهاية مشروع منتصف الفصل الدراسي. أتمني أن تعجبك.

إنها تتطلب الكثير من المفاهيم والنظريات لذلك ندخلها أولاً.

مع ظهور أجهزة الكمبيوتر وتصنيع العمليات ، عبر تاريخ الإنسان ، كان هناك دائمًا بحث لتطوير طرق لإعادة العمليات ، والأهم من ذلك ، للتحكم فيها باستخدام الآلات بشكل مستقل. والغرض من ذلك هو الحد من مشاركة الإنسان في هذه العمليات وبالتالي تقليل الخطأ في هذه العمليات. ومن هنا تم تطوير مجال "هندسة أنظمة التحكم".

يمكن تعريف هندسة أنظمة التحكم على أنها تستخدم طرقًا مختلفة للتحكم في عمل العملية أو الحفاظ على بيئة ثابتة ومفضلة ، سواء أكانت يدوية أم تلقائية. من الأمثلة البسيطة على ذلك التحكم في درجة الحرارة في الغرفة.

يعني التحكم اليدوي وجود شخص في الموقع يقوم بفحص الظروف الحالية (المستشعر) ، ويقارنها بالقيمة المطلوبة (المعالجة) ويتخذ الإجراء المناسب للحصول على القيمة المطلوبة (المشغل)

المشكلة في هذه الطريقة أنها غير موثوقة للغاية حيث أن الشخص عرضة للخطأ أو الإهمال في عمله. أيضًا ، هناك مشكلة أخرى تتمثل في أن معدل العملية التي بدأها المشغل ليس دائمًا موحدًا ، مما يعني أنه في بعض الأحيان قد يحدث بشكل أسرع من المطلوب أو قد يكون بطيئًا في بعض الأحيان. كان حل هذه المشكلة هو استخدام متحكم دقيق للتحكم في النظام. تمت برمجة وحدة التحكم الدقيقة للتحكم في العملية ، وفقًا لمواصفات معينة ، متصلة في دائرة (ستتم مناقشتها لاحقًا) ، وتغذي القيمة أو الشروط المرغوبة ، وبالتالي تتحكم في العملية للحفاظ على القيمة المطلوبة. ميزة هذه العملية هي أنه لا يوجد تدخل بشري مطلوب في هذه العملية. أيضا ، معدل العملية موحد.

قبل المضي قدمًا ، من الضروري في هذه المرحلة تحديد المصطلحات المختلفة:

• التحكم في التغذية الراجعة: في هذا النظام ، يعتمد الإدخال في وقت معين على متغير واحد أو أكثر بما في ذلك إخراج النظام.

• ردود الفعل السلبية: في هذا النظام ، يتم طرح المرجع (المدخلات) والخطأ كتغذية مرتدة ، والمدخلات 180 درجة خارج الطور.

• ردود الفعل الإيجابية: في هذا النظام ، يتم إضافة المرجع (المدخلات) والخطأ كتغذية مرتدة والإدخال في الطور.

• إشارة الخطأ: الفرق بين المخرجات المرغوبة والمخرجات الفعلية.

• المستشعر: جهاز يستخدم لكشف كمية معينة في الدائرة. يتم وضعها عادةً في الإخراج أو في أي مكان حيث نريد إجراء بعض القياسات.

• المعالج: جزء من نظام التحكم يقوم بالمعالجة على أساس الخوارزمية المبرمجة. يأخذ في بعض المدخلات وينتج بعض المخرجات.

• المشغل: في نظام التحكم ، يتم استخدام مشغل لأداء حدث لتأثير الناتج بناءً على الإشارة التي ينتجها المتحكم الدقيق.

• نظام الحلقة المغلقة: نظام توجد فيه حلقة أو أكثر من حلقات التغذية الراجعة.

• نظام الحلقة المفتوحة: نظام لا توجد فيه حلقات تغذية مرتدة.

• وقت الصعود: الوقت الذي يستغرقه الإخراج للارتفاع من 10 في المائة من أقصى سعة للإشارة إلى 90 في المائة.

• وقت السقوط: الوقت الذي يستغرقه الإخراج للانخفاض من 90 في المائة إلى 10 في المائة من السعة.

• تجاوز الذروة: تجاوز الذروة هو المقدار الذي يتجاوز الناتج به قيمة الحالة المستقرة (عادةً أثناء الاستجابة المؤقتة للنظام).

• زمن التسوية: الوقت الذي يستغرقه الإخراج للوصول إلى حالته المستقرة.

• خطأ الحالة الثابتة: الفرق بين المخرجات الفعلية والمخرجات المرغوبة بمجرد وصول النظام إلى حالته المستقرة