双闭环调速单片机微电机控制如此简单，揭秘微电机调速的控制，PID控制之双环调速|技术文档|上海羊羽卓进出口贸易有限公司

微电机控制如此简单，揭秘微电机调速的控制，PID控制之双环调速

在微型电机应用中，由于各种应用产品的不同会用到不同的调速方式，在调速中可能会遇到各种不同的问题，下面天孚电机对最近客户对微电机PID调速遇到的双环控制问题来讲一讲。

智能小车TFMOTOR-N30减速电机

客户是做智能小车的采用的是tfn30微型直流电机（带齿轮减速器），用PID调速，需要控制智能小车的速度，微电机控制器带有电流环，输入是电流值，外加速度环有编码器反馈，需要50rpm的转速，输入电流对应值如何得出？

对于此问题，小编请教了天孚微电机工程师，天孚微电机工程师说：“客户采用的控制系统应该是转速外环、电流内环的微电机双闭环控制系统，转速外环的PI调节器输出量是电枢电流的给定量，这个电枢电流量会通过电流内环的PI调节器跟踪电流的给定量。

一般微电机电枢电流的给定量是速度外环PI调节器的限幅值，这个量取决于微电机从0到给定转速加速时微电机的最大电磁转矩，所以把速度环PI调节器限幅值设定大一点，那么电枢电流的给定值就大，微电机加速时的电磁转矩就大，加速度也大，当微电机的转速达到给定值后，电机的电磁转矩还是比较小的，在忽略地面摩擦力的情况下，微电机的电磁转矩与附加转矩几乎处于平衡，这个值是非常小的。”

“具体的设计方法可以参考《电力拖动自动控制系统》的PI调节器参数设计方法即可！”天孚微电机工程师这样说。

微电机双闭环调速系统图

微电机双闭环调速系统图

把转速调节器的输出当做电流调机器的输入，再用电流调节器的输出去控制电力电子变换器UPE。目前已有TF微电机M，编码器、微电机控制器，需要一个处理器来处理这个由编码器获得的高速脉冲信号。可用单片机把高速脉冲转换成速度，当然处理器的输出是个电压信号，这个电压信号再给到你的电流控制器。给到电流控制器的转速信号经过处理以后，要产生脉冲去控制微电机转速，原理就是这样。

从微电机上的角度来讲：

转矩≥加速度≥速度

解耦状态下，转矩与电流转矩分量成比例，则控制过程为

速度差≥加速度≥转矩≥电流，假设：

比例增益=转动惯量÷(采样时间×转矩系数)

那么，

输出=速度误差×转动惯量÷(采样时间×转矩系数) +速度误差的累计= (速度误差÷采样时间) ×转动惯量÷转矩系数+速度误差的累计= 加速度×转动惯量÷转矩系数+速度误差的累计= 转矩÷转矩系数+速度误差的累计=输出模拟量

同时，恒电流情况下，电流=转矩÷转矩系数。

网络型PLC可编程变频调速电气控制及单片机实验开发实验装置

DBS-04B 网络型PLC可编程.变频调速.电气控制及单片机实验开发实验装置

一、概述本网络型PLC可编程.变频调速.电气控制及单片机实验开发实验装置是专为目前我国各院校开设的《可编程控制器技术》、《可编程控制器及其应用》等课程实验配套设计的，集可编程逻辑控制器、通信模块、模拟量控制模块、编程软件、工控组态软件、仿真教学软件、实验挂箱（变频器控制、触摸屏控制等）、实物等于一体。在本装置上，可直观地进行PLC的基本指令练习、多个PLC实际应用的模拟实验及实物实验，所有实验均有组态棒图进行动态跟踪。二、特点：1、装置采用组件式结构，更换实验模块便捷，如需要扩展功能或开发新实验，只需添加实验模块挂箱即可，永不淘汰。2、双端口接线法：PLC主机与实验模块挂箱之间的连接即可采用自锁紧接插线单线逐点连接，以提高实验者动手动脑能力，加深了解PLC的结构和功能，又可通过排线一次性连接，以提高实验连线速度，与其他厂家单一连线法相比具有绝对的优越性。3、实验对象形象逼真，接近工业现场的实际应用，通过本装置的训练，学生很快就能适应现场的工作。4、采用三菱FX3U-48MR可编程序控制器，功能强大、性能优越，采用模块化设计，组合灵活，用户可根据不同的需要组成不同的控制系统。5、组态棒图教学，采用MCGS工控组态软件，所有实验都已编辑出形象直观、动感强、教学效果好的组态棒图，进行实验动态跟踪教学。6、实验项目齐全，含数字量、模拟量、变频调速、触摸屏、网络通讯及电气控制等。7、PLC主机的网络教学实验：配有RS485网络通信（也可选择CC-Link通信，价格另议），教师端电脑（主站）分别跟16台PLC主机（从站）进行直接通信实验（即进行1：N通信），任一台PLC主机（主站）跟7台PLC主机（从站）进行直接通信实验（即进行N：N通信）。8、51/96/8088/8086三合一单片机实验开发系统（包括系统主板、软件、步进电机实验模块、温度自动控制实验模块、直流电机实验模块、音响模块等）。三、技术性能1、输入电源：三相四线（～380V±10% 50Hz）2、工作环境：温度-10℃～+40℃ 相对湿度＜85%（25℃）3、装置容量：300VA4、重量：160Kg5、外形尺寸：160×75×150 cm3四、装置构成（一）交流电源控制功能板1、输入电源：三相四线电源，输入时指示灯亮。2、电源输出：有漏电型保护器、过载、短路保护装置。A．三相四线380V输出，由三只电压表指示输出电压B．～220V通过安全插座输出C．+24V/2A直流稳压电源输出（数显）D．+5V/1A直流稳压电源输出（数显）E．±12V/1A直流稳压电源输出（根据装置需求而定）（二）控制屏：正面大凹槽内上下设有导轨，实验模块挂件在控制屏上位置可任意互换。（三）实验桌：钢木结构（四）DBS-01 PLC主机实验组件：1、三菱FX3U-48MR。（五）DBS-02继电接触器控制实验挂箱（一）提供交流接触器、热继电器各2只，模拟灯泡1只，控制按钮3只。（六）DBS-03继电接触器控制实验挂箱（二）提供交流接触器2只，时间继电器1只，能耗制动变压器、整流二极管、大功率电阻等。（七）DBS-04 触摸屏实验挂箱配有昆仑通态7寸屏触摸屏，带有RS485通信接口。（八）DBS-05 变频器实验挂箱选用三菱D740（九）温度闭环控制挂箱（十）A/D及D/A转换挂箱（十一）PLC001 交通信号灯PLC自动控制实验挂箱（十二）PLC002 搅拌器的PLC自动控制实验挂箱（十三）PLC003 LED数码管显示PLC自动控制实验挂箱（实物）（十四）PLC004 四层电梯的PLC自动控制实验挂箱（实物）（十五）PLC005 加工中心刀具库选择控制实验挂箱（实物）（十六）PLC006 艺术彩灯造型的PLC控制实验挂箱（十七）PLC007 电机的自动控制实验挂箱（实物）（十八）PLC008 步进电机的PLC控制实验挂箱（实物）（十九）PLC009 模拟电视发射塔实验挂箱（二十）PLC010 自动送料装车系统实验挂箱（二十一）PLC011 自动售货机实验挂箱（二十二）PLC012 自动成型系统实验挂箱（二十三）PLC013 水塔自动供水系统实验挂箱（二十四）PLC014 邮件自动分拣系统实验挂箱（二十五）PLC015 自动洗衣机系统实验挂箱（二十六）PLC016 电镀系统实验挂箱（二十七）三相鼠笼和电动机 380V Y /△接法 2台（二十八）基础实验挂箱五、实验内容

1．与、或、非逻辑功能实验2．定时器、计数器功能实验3．跳转、分支功能实验4．移位寄存器实验5．数据处理功能实验6．微分、位操作实验7．A/D、D/A转换8．交通信号灯PLC自动控制实验9．搅拌器的PLC自动控制实验10．LED数码官显示PLC自动控制实验11．四层电梯的PLC自动控制实验12．加工中心刀具库选择控制实验13．艺术彩灯造型的PLC控制实验14．电机的自动控制实验15．步进电机的PLC控制16．模拟电视发射塔实验实验17．自动送料装车系统控制实验18．自动售货机实验19．自动成型实验20．水塔自动供水控制系统实验21．邮件自动分拣实验22．自动洗衣机控制系统模拟实验23．电镀过程控制实验24．触摸屏的基本指令演示25．触摸屏的LED数码显示控制26．触摸屏控制的三相鼠笼异步电机变频调速控制27．变频器功能参数设置与操作实验28．触摸屏的温度PID控制29．三相异步电机的变频开环调速实验30．基于PLC通信方式的变频器开环调速31．基于PLC通讯方式的变频器闭环调速32．基于PLC模拟量方式的变频器闭环调速33．三相鼠笼异步电机点动控制34．三相鼠笼异步电机具有自锁的正转控制线路35．三相鼠笼异步电机联锁的正反转控制36．三相鼠笼异步电机带延时正反转控制37．三相鼠笼异步电机Y/△转换起动控制38．接触器控制串电阻起动控制线路39．延时控制串电阻降压起动线路40．C620车床电气控制线路41．MCGS组态棒图实验教学42．利用已编好组态棒图，对以上任何实验进行动态跟踪教学实验43．针对实验项目的具体要求，学生自行编辑组态棒图进行实验

（2）单片机实验内容MCS-51单片机实验软件实验外部数据存储器扩展

实验一　清零程序实验二　拆字程序实验三　拼字程序实验四　数据区传送子程序实验五　数据排序实验实验六　查找相同数个数实验七　无符号双字节快速乘法子程序实验八　多分支程序实验九　脉冲计数（定时/计数实验）实验十　电脑时钟（定时器、中断器综合实验）实验十一　二进制转换到BCD实验十二　二进制转换到ASCII实验十三　八段数码管显示实验十四　键盘扫描显示实验

硬件实验自搭接硬件电路实验提示

实验一　P1口亮灯实验实验二　P1口转弯灯实验实验三　P3.3输入，P1口输出实验四　工业顺序控制（中断控制）实验五　8255 A.B.C输出方波实验六　8255 PA口控制PB口实验七　8255控制交通灯实验八　简单I/O口扩展实验实验九　A/D转换实验实验十　D/A输出方波实验十一　电子音响实验十二　继电器控制实验十三　步进电机实验实验十四　8253方波实验十五　串并转换实验实验十六　外部存储器扩展实验实验十七　MCS-51串行口应用实验㈠——双机通信实验十八　MCS-51串行口应用实验㈡——与PC机通信实验十九　温度闭环控制实验二十　小直流电机调速实验实验二十一外部中断（急救车与交通灯）

8088/8086系列微机实验软件实验

实验一　清零程序实验二　拆字程序实验三　拼字程序实验四　数据区移动实验五　数据排序实验实验六　找“零”个数实验七　32位二进制乘法实验八　多分支程序实验九　显示子程序实验十　键盘扫描显示实验实验十一　二进制转换到BCD实验十二　二进制转换到ASCII

硬件实验自搭接硬件电路实验提示

实验一　8255并行口实验㈠：A.B.C口输出方波实验二　8255并行口实验㈡：PA口控制PB口实验三　8255并行口实验㈢：控制交通灯实验四　简单I/O口扩展实验五　A/D转换实验实验六　D/A转换实验㈠：输出方波实验七　D/A转换实验㈠：输出锯齿波实验八　8259中断控制器实验实验九　定时／计数器：8253方波实验十　继电器控制实验十一　8251串行通信实验㈠：自发自收实验十二　8251串行通信实验㈡：与PC通信实验十三　步进电机控制实验十四　小直流电机调速实验实验十五　温度闭环控制实验十六　音频驱动实验

MCS-96单片机实验软件实验

实验一　清零程序实验二　拆字程序实验三　拼字程序实验四　数据区传送子程序实验五　数据排序实验实验六　查找相同数个数实验七　无符号双字节快速乘法子程序实验八　多分支程序实验九　定时器1实验——定时中断实验十　定时器T1和T2同时产生中断实验十一　80C196外部中断实验实验十二　80C196软件方法产生中断实验十三　利用HSI测脉冲宽度实验十四　利用HSI测量单脉冲宽度实验十五　利用HSO产生单脉冲实验十六　利用HSO产生连续脉冲实验十七　软件定时器实验十八　80C196 A/D转换实验实验十九　利用80C196的PWM产生各种波形实验二十　二进制转换到BCD进制转换到ASCII

硬件实验自搭接硬件电路实验提示

实验一　P1口亮灯实验实验二　P1口转弯灯实验实验三　P2.6输入，P1口输出实验四　工业顺序控制实验五　8255 A.B.C输出方波实验六　8255 PA口控制PB口实验七　8255控制交通灯实验八　简单I/O口扩展实验实验九　A/D转换实验实验十　D/A输出方波实验十一　继电器控制实验十二　8253方波实验十三　80C196串行口实验实验十四　LED七段数码管显示实验实验十五　键盘显示综合实验实验十六　音频驱动实验实验十七步进电机实验实验十八　直流电机实验实验十九　外部中断（急救车与交通灯）

来源：https://www.aiav.com.cn/plc/DBS-04B.html