写基于stm32f103标准库控制霍尔编码器电机的增量式pid算法代码
时间: 2023-08-12 14:06:42 浏览: 189
增量式PID控制算法程序.
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当然可以!下面是一个简单的基于STM32F103标准库控制霍尔编码器电机的增量式PID算法代码示例:
```c
#include "stm32f10x.h"
// 定义PID参数
#define KP 1.0f
#define KI 0.5f
#define KD 0.2f
// 定义霍尔编码器引脚
#define ENCODER_PIN_A GPIO_Pin_0
#define ENCODER_PIN_B GPIO_Pin_1
// 定义电机控制引脚
#define MOTOR_PIN_1 GPIO_Pin_2
#define MOTOR_PIN_2 GPIO_Pin_3
// 定义PID控制周期
#define PID_PERIOD_MS 10
// 定义PID计算误差限制
#define PID_ERROR_LIMIT 100
// 定义PID输出限制
#define PID_OUTPUT_LIMIT 255
// 定义PID计算结果数据结构
typedef struct {
float setpoint; // 设定值
float feedback; // 反馈值
float integral; // 积分项
float prevError; // 上一次误差
} PIDData;
// 全局PID数据结构
PIDData pidData;
// 初始化PID参数和数据结构
void pidInit(void) {
pidData.setpoint = 0;
pidData.feedback = 0;
pidData.integral = 0;
pidData.prevError = 0;
}
// 更新PID计算结果
int pidUpdate(float input) {
float error = pidData.setpoint - input; // 计算当前误差
// PID计算
float output = KP * error + KI * pidData.integral + KD * (error - pidData.prevError);
// 限制PID输出
if (output > PID_OUTPUT_LIMIT) {
output = PID_OUTPUT_LIMIT;
} else if (output < -PID_OUTPUT_LIMIT) {
output = -PID_OUTPUT_LIMIT;
}
// 更新PID数据
pidData.integral += error;
pidData.prevError = error;
return (int)output;
}
// 初始化霍尔编码器
void encoderInit(void) {
// 初始化GPIO端口
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = ENCODER_PIN_A | ENCODER_PIN_B;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
// 配置外部中断线路
EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line0 | EXTI_Line1;
EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising_Falling;
EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);
// 配置中断优先级
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI1_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}
// 霍尔编码器A相中断处理函数
void EXTI0_IRQHandler(void) {
if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line0) != RESET) {
// 根据A相和B相的状态变化判断电机转动方向
if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, ENCODER_PIN_B)) {
pidData.feedback++;
} else {
pidData.feedback--;
}
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0);
}
}
// 霍尔编码器B相中断处理函数
void EXTI1_IRQHandler(void) {
if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line1) != RESET) {
// 根据A相和B相的状态变化判断电机转动方向
if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, ENCODER_PIN_A)) {
pidData.feedback--;
} else {
pidData.feedback++;
}
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line1);
}
}
// 初始化电机控制引脚
void motorInit(void) {
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = MOTOR_PIN_1 | MOTOR_PIN_2;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
}
// 控制电机转动
void motorControl(int speed) {
if (speed > 0) {
GPIO_SetBits(GPIOB, MOTOR_PIN_1);
GPIO_ResetBits(GPIOB, MOTOR_PIN_2);
} else if (speed < 0) {
GPIO_ResetBits(GPIOB, MOTOR_PIN_1);
GPIO_SetBits(GPIOB, MOTOR_PIN_2);
} else {
GPIO_ResetBits(GPIOB, MOTOR_PIN_1);
GPIO_ResetBits(GPIOB, MOTOR_PIN_2);
}
}
int main(void) {
// 初始化PID和电机
pidInit();
motorInit();
// 初始化霍尔编码器
encoderInit();
// 主循环
while (1) {
// 获取PID输出
int output = pidUpdate(pidData.feedback);
// 控制电机转动
motorControl(output);
// 延时
delay_ms(PID_PERIOD_MS);
}
}
```
这是一个简单的增量式PID算法代码示例,使用霍尔编码器作为电机的反馈,控制电机转动。你可以根据自己的实际情况进行修改和优化。注意在使用之前,需要先配置好GPIO和外部中断,以及设置合适的PID参数和限制。希望能对你有所帮助!
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