用keil写用pid控制步进电动机闭环控制系统

下面是使用Keil编写步进电动机PID闭环控制系统的一个简单示例代码：

#include <reg52.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>

#define PI 3.1415926
#define STEPS_PER_REV 200
#define MICROSTEP 4
#define ANGLE_PER_STEP (1.8 / MICROSTEP)
#define ANGLE_PER_REV (360 / ANGLE_PER_STEP)
#define DELAY_MS 1

// PID参数
double Kp = 1.0, Ki = 0.1, Kd = 0.1;
double setpoint = 0.0;
double error, last_error = 0.0;
double integral = 0.0, derivative = 0.0;
double output = 0.0;

// 电机控制相关
int current_step = 0;
int direction = 1;
int steps_to_move = 0;
int delay_time = 0;

// 步进电机控制函数
void move_stepper(int steps, int dir) {
    int i;
    for (i = 0; i < steps; i++) {
        current_step += dir;
        if (current_step >= STEPS_PER_REV * MICROSTEP) {
            current_step = 0;
        }
        if (current_step < 0) {
            current_step = STEPS_PER_REV * MICROSTEP - 1;
        }
        // 输出脉冲信号，控制电机转动
        P0 = (P0 & 0xF0) | (current_step & 0x0F);
        delay_ms(delay_time);
        P0 = P0 & 0xF0;
    }
}

// PID控制函数
void pid_control(double input) {
    error = setpoint - input;
    integral += error;
    derivative = error - last_error;
    output = Kp * error + Ki * integral + Kd * derivative;
    last_error = error;
    steps_to_move = (int)(output / ANGLE_PER_STEP);
    if (steps_to_move < 0) {
        direction = -1;
        steps_to_move = -steps_to_move;
    } else {
        direction = 1;
    }
}

// 初始化函数
void init() {
    // 初始化电机控制相关IO口
    P0 = 0x00;
    // 初始化PID控制相关参数
    setpoint = 0.0;
    error = 0.0;
    last_error = 0.0;
    integral = 0.0;
    derivative = 0.0;
    output = 0.0;
}

// 主函数
void main() {
    double input = 0.0;
    init();
    while (1) {
        // 读取输入信号，比如光电编码器的反馈信号
        // 这里使用一个随机数模拟输入信号
        input = ((double)rand() / RAND_MAX) * ANGLE_PER_REV;
        // 进行PID控制
        pid_control(input);
        // 控制电机转动
        move_stepper(steps_to_move, direction);
    }
}

这个示例代码中，我们使用了一个随机数模拟步进电动机的反馈信号。在实际应用中，需要根据实际情况选择合适的反馈信号，比如光电编码器的输出信号。同时，需要根据实际的电机参数和控制要求来调整PID参数，以获得更好的控制效果。