生成一份单片机适用的无刷直流电机六步换向电流转速双闭环PID代买

使用单片机实现无刷直流电机六步换向电流转速双闭环PID控制的代码：

#define MOTOR_PWM_PIN   10  // 极性控制引脚
#define MOTOR_EN_PIN    9   // 使能控制引脚
#define MOTOR_DIR_PIN   8   // 方向控制引脚
#define MOTOR_ENC_PIN   7   // 编码器A相引脚

unsigned long currentTime, prevTime;
unsigned long encCount, prevEncCount;
float targetSpeed, currentSpeed;
float prevError, integralError, derivativeError;

float Kp = 0.5;     // 比例增益
float Ki = 0.1;     // 积分增益
float Kd = 0.2;     // 微分增益
float output;

// PID控制器函数
void pid_control() {
  float error = targetSpeed - currentSpeed;
  integralError += error;
  derivativeError = error - prevError;
  output = Kp * error + Ki * integralError + Kd * derivativeError;
  prevError = error;
}

// 速度测量函数
void measure_speed() {
  currentTime = millis();
  if (currentTime - prevTime >= 100) {  // 100毫秒进行一次测量
    prevTime = currentTime;
    encCount = digitalRead(MOTOR_ENC_PIN);
    currentSpeed = (encCount - prevEncCount) / (0.1 * 1000);  // 速度单位：圈/秒
    prevEncCount = encCount;
  }
}

void setup() {
  pinMode(MOTOR_PWM_PIN, OUTPUT);
  pinMode(MOTOR_EN_PIN, OUTPUT);
  pinMode(MOTOR_DIR_PIN, OUTPUT);
  pinMode(MOTOR_ENC_PIN, INPUT_PULLUP);

  digitalWrite(MOTOR_EN_PIN, HIGH);    // 使能电机

  targetSpeed = 10.0;   // 设置目标速度

  prevEncCount = digitalRead(MOTOR_ENC_PIN);   // 初始化编码器计数
  prevTime = millis();   // 初始化时间
}

void loop() {
  measure_speed();   // 测量速度
  pid_control();     // PID控制器计算

  if (output > 0) {
    digitalWrite(MOTOR_DIR_PIN, HIGH);   // 正向运动
    analogWrite(MOTOR_PWM_PIN, (int)output);
  } else if (output < 0) {
    digitalWrite(MOTOR_DIR_PIN, LOW);    // 反向运动
    analogWrite(MOTOR_PWM_PIN, (int)(-output));
  } else {
    analogWrite(MOTOR_PWM_PIN, 0);       // 停止运动
  }
}

其中，使用了三个引脚控制电机驱动，一个引脚接收编码器信号进行速度测量，PWM输出电机电压控制转速，PID控制器计算输出PWM占空比，达到速度闭环控制的效果。整个代码可通过Arduino IDE进行编译上传到单片机中。