基于Arduino與LabVIEW的直流電機轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)
圖10
3.2轉(zhuǎn)速比例控制的程序設(shè)計
實現(xiàn)了電機轉(zhuǎn)速的測量,下面就要對電機轉(zhuǎn)速進行比例控制了。為了提高控制系統(tǒng)響應(yīng)的速度,將程序代碼2轉(zhuǎn)速測量程序中的定時時間更改為10毫秒,也就是轉(zhuǎn)速的采樣頻率為100Hz,且由圖8和圖9可知,電機減速前的1秒鐘轉(zhuǎn)速在4500和12650之間,即10毫秒的轉(zhuǎn)速在45至127之間,此處將轉(zhuǎn)速設(shè)置為100,比例系數(shù)設(shè)置為3。轉(zhuǎn)速比例控制的程序設(shè)計如程序代碼3所示。
程序代碼3:轉(zhuǎn)速比例控制的程序設(shè)計
#include
#define Kp 3
#define set_point 100
long counter_val[2] = {0,0};
byte CurCnt = 0;
int j=0;
int output_value=0;
void setup()
{
}
void loop()
{
if(output_value <0)
}
//外部中斷處理函數(shù)
void counter()
{
}
//定時器中斷處理函數(shù)
void timerIsr()
{
}
通過串口輸出的電機實際轉(zhuǎn)速與PWM值的數(shù)據(jù)如圖11和圖12所示。其中圖11為系統(tǒng)剛啟動的時候,此時可以看出電機逐漸上升,達到128之后逐漸降至100以下,這屬于系統(tǒng)初期的振蕩;圖12是系統(tǒng)運行一段時間之后的轉(zhuǎn)速和PWM數(shù)據(jù),轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在100±2,PWM穩(wěn)定在145左右。
圖11 PWM為80時轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)
圖12 PWM為255時轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)
圖11和圖12中的串口輸出數(shù)據(jù)看起來沒有圖形那么直觀,為此我們使用LabVIEW2012和VISA 5.3編寫一個轉(zhuǎn)速顯示程序。前面板如圖13所示,程序框圖如圖14所示,其中的數(shù)據(jù)解析子VI的程序框圖如圖15所示,其功能是解析出串口數(shù)據(jù)中的轉(zhuǎn)速值和PWM值。
除了上位機顯示程序之外,我們還需要對轉(zhuǎn)速的比例控制程序進行部分修改,具體如下:
將
Serial.print( lTemp);
修改為
if((lTemp/100) ==0)
Serial.print( lTemp);
將
Serial.println(output_value);
修改為
if((output_value /100) ==0)
Serial.print(output_value);
圖13 LabVIEW上位機前面板
圖14 LabVIEW上位機程序框圖
圖15數(shù)據(jù)解析程序框圖
在LabVIEW上位機軟件上選擇Arduino Uno控制器對應(yīng)的串口號,即可將電機的轉(zhuǎn)速和PWM值實時的顯示在LabVIEW前面板上,如圖16所示。
圖16轉(zhuǎn)速和PWM顯示在LabVIEW上位機上
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