帮我写一个在STM32F103ZET6上使用的PID控制步进电机运动到指定坐标
时间: 2024-03-10 18:47:10 浏览: 68
好的,下面是一个简单的示例程序,用于在STM32F103ZET6上实现PID控制步进电机运动到指定坐标。由于具体硬件连接和控制需求各不相同,这里仅提供一个基本的框架,需要根据实际情况进行修改和完善。
```c
#include "stm32f10x.h"
// 定义PID控制器参数
#define KP 1.0
#define KI 0.5
#define KD 0.2
// 定义步进电机参数
#define STEPS_PER_REVOLUTION 200 // 步进电机一圈的步数
#define MICROSTEPS 16 // 步进电机每步细分数
#define RPM 60 // 步进电机转速(转/分钟)
// 定义全局变量
volatile float setpoint; // 目标位置
volatile float error; // 误差
volatile float last_error = 0; // 上一次误差
volatile float integral = 0; // 积分项
volatile float derivative = 0; // 微分项
volatile float output; // 控制输出
// 步进电机驱动函数
void step_motor_drive(int steps, int direction) {
// 根据转速计算步进电机每步延时时间(us)
unsigned int delay_us = 60000000 / (RPM * STEPS_PER_REVOLUTION * MICROSTEPS);
// 控制步进电机旋转一定步数
for (int i = 0; i < steps; i++) {
GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_0, GPIO_HIGH); // ENA = 1
GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_1, GPIO_HIGH); // DIR = direction
GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_2, GPIO_HIGH); // PUL = 1
Delay_us(delay_us);
GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_2, GPIO_LOW); // PUL = 0
Delay_us(delay_us);
}
// 停止步进电机
GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_0, GPIO_LOW); // ENA = 0
}
// PID控制函数
void pid_control(float input) {
// 计算误差
error = setpoint - input;
// 计算积分项
integral += error;
// 计算微分项
derivative = error - last_error;
last_error = error;
// 计算控制输出
output = KP * error + KI * integral + KD * derivative;
// 根据控制输出控制步进电机
if (output < 0) {
step_motor_drive(-output, 0); // 向负方向旋转步进电机
} else {
step_motor_drive(output, 1); // 向正方向旋转步进电机
}
}
int main(void) {
// 初始化GPIO和定时器PWM
// ...
// 设置起始位置
float position = 0; // TODO: 根据实际情况设置起始位置
// 设定目标位置
setpoint = 100; // TODO: 根据实际情况设定目标位置
// 主循环中调用PID控制函数
while (1) {
// 读取步进电机当前位置
float input = position; // TODO: 根据实际情况读取当前位置
// 判断是否到达目标位置
if (fabs(input - setpoint) < 0.1) { // TODO: 根据实际情况设定精度
// 停止步进电机
GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_0, GPIO_LOW); // ENA = 0
break;
}
// 调用PID控制函数
pid_control(input);
// 更新当前位置
position += output; // TODO: 根据实际情况更新当前位置
}
}
```
注意,这只是一个简单的示例程序,实际应用中需要根据具体硬件连接和控制需求进行修改和完善。同时,为了保证控制精度和稳定性,还需要进行PID参数调整和噪声滤波等优化。
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