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如何匯編語(yǔ)言控制升降桌使得具有實(shí)用及同步性介紹了一種基于匯編語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的多路快速PD/PID算法以及在多路直流永磁電機(jī)同步控制中的應(yīng)用。利用一種特殊的短位誤差計(jì)數(shù)方法采集電機(jī)轉(zhuǎn)速誤差,對(duì)誤差進(jìn)行PD或PID操作后由單片機(jī)的輸出口一次得到多路PWM信號(hào)。用這些信號(hào)驅(qū)動(dòng)和調(diào)節(jié)電機(jī)直流驅(qū)動(dòng)電源使多個(gè)電機(jī)同步運(yùn)行,達(dá)到升降桌的平衡控制。
升降桌(tablelift)是一種由歐洲人發(fā)明的具有人性化的計(jì)算機(jī)桌/辦公桌,它的高度可以隨個(gè)人的高度和愛好任意調(diào)節(jié)。根據(jù)桌面的大小需要有2個(gè)到4個(gè)可伸縮的支撐柱支撐。如果不進(jìn)行同步控制,由于桌面負(fù)重的不平衡以及支撐柱傳動(dòng)機(jī)構(gòu)綜合摩擦系數(shù)的不一致性,多次升降之后會(huì)出現(xiàn)桌面傾斜的現(xiàn)象。同步控制的目的就是無論支撐柱的負(fù)載如何變化,保持幾個(gè)可伸縮的支撐柱高度總是相同。本文主要結(jié)合這種升降桌的同步控制電路,介紹一種基于匯編語(yǔ)言的實(shí)時(shí)多路直流電機(jī)同步控制器,控制器設(shè)計(jì)了一種特殊的誤差計(jì)數(shù)器,再通過對(duì)誤差的PD/PID算法處理,用PWM控制方法快速調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速,達(dá)到多路電機(jī)轉(zhuǎn)速同步,從而使升降桌支撐柱的高度保持一致。這種算法也可以推廣到其他場(chǎng)合的多路同步控制。

2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與控制模型
1)結(jié)構(gòu)
每個(gè)可伸縮的支撐柱主要由直流永磁電機(jī)、減速器、編碼器、絲杠等組成。電機(jī)的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)分別對(duì)應(yīng)桌面的升或降。忽略減速器和絲杠的間隙誤差,電機(jī)主軸旋轉(zhuǎn)的角度與支撐柱的伸縮長(zhǎng)度成正比。因此升降桌的同步控制實(shí)際上就是多個(gè)電機(jī)的同步控制。
一組三個(gè)裸體支撐柱,在它們上面固定上桌面后就組成升降桌。
2)控制模型
三個(gè)電機(jī)與三個(gè)結(jié)構(gòu)相同的霍爾傳感器同軸相連接,霍爾傳感器的輸出經(jīng)過電平變換后輸入到單片機(jī)進(jìn)行計(jì)數(shù)。對(duì)于單路控制系統(tǒng),主要由電機(jī)(M)、霍爾傳感器(MG)、單片機(jī)、BuckDC/DC變換器功能單元組成。為后續(xù)敘述方便,三個(gè)控制回路分別稱為第一路、第二路和第三路,而各自的電機(jī)則分別稱為M1,M2和M3。其它功能單元也以相同的順序號(hào)命名。
對(duì)于第一路,采用開環(huán)控制方法。第二路和第三路采用閉環(huán)負(fù)反饋控制方法,但參考信號(hào)取自第一路的霍爾傳感器(MG1),誤差信號(hào)則分別經(jīng)過(MG1-MG2)、(MG1-MG3)產(chǎn)生。經(jīng)過上述方法,電機(jī)M2和電機(jī)M3就成為電機(jī)M1的跟隨器,如果后續(xù)控制方法得當(dāng),就可以保持三者的速度相同。
3結(jié)束語(yǔ)
該電鈴控制器與市場(chǎng)上同類產(chǎn)品相比,完全消除累積時(shí)間誤差,可以長(zhǎng)期保持打鈴?fù)秸`差≤1秒,一次性設(shè)置,無需人工二次維護(hù),并且增強(qiáng)了抗干擾性設(shè)計(jì),可以工作在環(huán)境較惡劣的場(chǎng)所,目前產(chǎn)品已在我校實(shí)際安裝使用,達(dá)到了預(yù)期的效果。該系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于高校、企事業(yè)單位等領(lǐng)域,具有較高的實(shí)用價(jià)值。
4結(jié)論
以單片機(jī)為核心,設(shè)計(jì)了一種具有簡(jiǎn)單PD/PID算法的多路PWM發(fā)生器。由于程序全部以匯編語(yǔ)言編制,程序的冗余度大大減小,指令的執(zhí)行速度提高,使整個(gè)程序的運(yùn)算速度得到提高。分析和實(shí)驗(yàn)證明,當(dāng)單片機(jī)主頻為12MHz時(shí),產(chǎn)生的PWM控制信號(hào)的最高頻率可以達(dá)到8kHz。
在誤差數(shù)據(jù)采樣過程中,以多路同步查詢方式采集經(jīng)過霍爾傳感器輸出的電機(jī)轉(zhuǎn)速,并且用一種新穎的短位誤差計(jì)數(shù)方法,直接把電機(jī)轉(zhuǎn)速的誤差以二進(jìn)制碼記錄到對(duì)應(yīng)的寄存器中,這種方法也大大提高了誤差采樣速度。