STM32CUBEMX配置的一个定时器的两路通道的编码器,用PID调节小车,直流电机速度位置控制代码怎么写
时间: 2024-09-22 14:06:58 浏览: 43
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在STM32CubeMX中配置好一个定时器用于处理编码器输入数据后,你可以按照以下步骤编写PID控制器驱动直流电机的速度和位置控制的代码:
1. **配置硬件**: 首先,在STM32Cubemx中设置定时器(如TIMx),配置两个捕获通道作为编码器输入,连接到电机相关的GPIO。确定定时器频率和计数模式以获取精确的编码脉冲。
```c
TIM_HandleTypeDef htim;
TIM_ClockConfigTypeDef sClockSourceConfig;
// 初始化定时器
htim.Instance = ...; // 根据配置填写对应的定时器实例
HAL_TIM_Base_Init(htim);
HAL_TIM_ConfigClockSource(&htim, HAL_TIM_CLOCKSOURCE_INTERNAL);
sClockSourceConfig.ClockDivision = ...; // 分频系数
HAL_TIM_ConfigPeriodicMode(&htim, ENABLE);
HAL_TIM_ClockConfig(&htim, &sClockSourceConfig);
// 配置捕获通道
TIM_OC_InitTypeDef ocInitStructure;
ocInitStructure.OCMode = TIM_OCMODE_UP;
ocInitStructure.Pulse = 0;
ocInitStructure.OCPolarity = TIM_OCPOLARITY_HIGH;
ocInitStructure.OCFastMode = DISABLE;
HAL_TIM_OC_InitChannel(&htim, &ocInitStructure, ...); // 指定通道1和2
```
2. **读取编码器值**: 定时器的捕获事件触发时,通过HAL库读取编码器的当前位移。
```c
uint16_t encoderPosition1, encoderPosition2;
HAL_TIM CapturedEventCallback(TIM_HandleTypeDef *htim) {
if (htim->Instance == ...) { // 对应于你的编码器通道
if (htim->Instance == htimEncoder1) {
encoderPosition1 = htim->CaptureRisingEdgeCount;
} else if (htim->Instance == htimEncoder2) {
encoderPosition2 = htim->CaptureRisingEdgeCount;
}
}
}
```
3. **PID算法**: 创建PID结构体,并初始化其参数。然后在每个时间步长里计算电机速度和位置误差,更新状态并调整电机脉宽调制信号(PWM)。
```c
struct PID {
float kp, ki, kd;
float lastError, integralSum;
float derivativeTerm;
};
// PID 控制函数
void pidControl(float setpoint, uint16_t position1, uint16_t position2) {
float error = setpoint - (position1 + position2 / 2); // 使用平均值减去目标位置
integralSum += error;
derivativeTerm = error - lastError;
float outputSpeed = kp * error + ki * integralSum + kd * derivativeTerm;
// 调整电机速度(假设PWM周期已知)
uint16_t motorPwmValue = map(outputSpeed, -MAX_SPEED, MAX_SPEED, 0, PWM_MAX);
// 更新电机PWM
HAL_TIM_PWM_ChangeCompare(&htimMotor, PWM_CHANNEL, motorPwmValue);
lastError = error;
}
void main() {
// ...
while (1) {
pidControl(setpoint, encoderPosition1, encoderPosition2);
}
}
```
**注意**: 以上代码简化了示例,实际应用中需要考虑中断安全、中断优先级、错误处理、反馈滤波等因素。此外,你需要提供合适的PID参数和调整范围,这通常取决于具体的系统性能和电机特性。在编写完整代码之前,务必参考官方文档和ST提供的库函数说明。
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