手術(shù)動(dòng)力裝置微電機(jī)的測(cè)功機(jī)的研究

作者：時(shí)間：2012-12-20 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)

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2 手術(shù)動(dòng)力裝置微電機(jī)的測(cè)功機(jī)的軟件設(shè)計(jì)
系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目的要求不僅是對(duì)外界參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量，在一定時(shí)間內(nèi)完成對(duì)數(shù)據(jù)的采集和處理，而且還必須對(duì)相應(yīng)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、電壓、電流、功率等進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。系統(tǒng)的主要任務(wù)有4個(gè)：通過(guò)串口進(jìn)行數(shù)據(jù)通信任務(wù)、發(fā)送加載器及電機(jī)驅(qū)動(dòng)任務(wù)、數(shù)據(jù)采集任務(wù)、數(shù)據(jù)分析顯示。測(cè)功機(jī)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)包括兩部分，上位機(jī)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)和單片機(jī)軟件設(shè)計(jì)。
2．1 上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)
上位機(jī)主要任務(wù)是：串口通信、數(shù)據(jù)分析顯示和發(fā)送任務(wù)。上位機(jī)利用Visual C++6．0作為開(kāi)發(fā)工具，實(shí)現(xiàn)與單片機(jī)的通信，通信采用MFC的MSComm控件。上位機(jī)可以提供如下功能：被測(cè)電機(jī)參數(shù)設(shè)置(轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速)、參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)(其中包括轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、電流、功率等參數(shù))和控制策略的實(shí)現(xiàn)。具體的流程框圖如圖3(a)所示。

本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/170653.htm

2．2 單片機(jī)軟件設(shè)計(jì)
單片機(jī)信息采集控制系統(tǒng)是一個(gè)多輸入多輸出的測(cè)控系統(tǒng)，主要任務(wù)有：數(shù)據(jù)采集任務(wù)、串口通信任務(wù)和發(fā)送電流加載任務(wù)，實(shí)時(shí)性要求較高。由于單片機(jī)內(nèi)存資源有限，應(yīng)盡量減少任務(wù)個(gè)數(shù)，即減少任務(wù)堆棧個(gè)數(shù)將相近的功能整合到一個(gè)任務(wù)中；同時(shí)中斷有關(guān)的任務(wù)要注意保護(hù)，避免反復(fù)響應(yīng)和進(jìn)入中斷，導(dǎo)致系統(tǒng)負(fù)荷過(guò)大，實(shí)時(shí)性受影響；還應(yīng)把計(jì)算量較大的任務(wù)給上位機(jī)來(lái)運(yùn)行，保證實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性。
具體的流程框圖如圖3(b)所示。
2．3 模糊PID控制器的設(shè)計(jì)
目前，工業(yè)過(guò)程中廣泛采用PID控制，不同的對(duì)象要用不同的PID參數(shù)，而且調(diào)整不方便，抗干擾能力差，超調(diào)量大。因此采用模糊控制系統(tǒng)對(duì)模型進(jìn)行控制。
模糊PID控制器是模糊控制器與傳統(tǒng)PID控制器的結(jié)合，它的設(shè)計(jì)思想是：先找出PID參數(shù)與期望值與實(shí)際輸出的偏差E和偏差變化EC之間的模糊關(guān)系，在運(yùn)行中通過(guò)不斷檢測(cè)E和EC，再根據(jù)模糊控制原理對(duì)3個(gè)參數(shù)進(jìn)行在線整定，傳統(tǒng)PID控制器在獲得新的Kp，Ki，Kd后，對(duì)控制對(duì)象輸出控制量。模糊PID控制器原理圖如圖4所示。