已知电机角度使用PI-PLL估算电机角速度 C语言实现
时间: 2023-07-20 22:38:41 浏览: 83
以下是使用C语言实现已知电机角度使用PI-PLL估算电机角速度的代码:
```c
#include <stdio.h>
#include <math.h>
#define PI 3.14159265358979323846
// PI控制器参数
double Kp = 0.1; // 比例系数
double Ki = 0.01; // 积分系数
// 采样频率
double fs = 1000.0; // Hz
// 参考信号
double freq_ref = 50.0; // Hz
double phase_ref = 0.0; // rad
// 电机信号
double phase_motor = 0.0; // rad
double prev_phase_motor = 0.0;
// 电机角速度
double velocity = 0.0; // rad/s
// PI-PLL算法
void pi_pll(double freq_ref, double phase_ref, double phase_motor, double prev_phase_motor, double *velocity)
{
// 计算相位误差和频率误差
double delta_phase = phase_motor - prev_phase_motor;
double error_phase = delta_phase - 2 * PI * freq_ref / fs;
// PI控制器输出
double output = Kp * error_phase + Ki * (*velocity);
// 更新电机速度
*velocity += output;
// 限制电机速度在[-PI, PI)范围内
if (*velocity >= PI)
{
*velocity -= 2 * PI;
}
else if (*velocity < -PI)
{
*velocity += 2 * PI;
}
}
int main()
{
// 模拟采样
for (int i = 0; i < 10000; i++)
{
// 生成电机信号
phase_motor += 2 * PI * 50.0 / fs;
if (phase_motor >= 2 * PI)
{
phase_motor -= 2 * PI;
}
// 使用PI-PLL算法估算电机角速度
pi_pll(freq_ref, phase_ref, phase_motor, prev_phase_motor, &velocity);
// 更新电机角度
prev_phase_motor = phase_motor;
// 输出电机角速度
printf("Velocity: %lf\n", velocity);
}
return 0;
}
```
在上述代码中,我们定义了PI控制器的比例系数Kp和积分系数Ki,以及采样频率fs。然后,模拟了电机信号的生成过程,利用PI-PLL算法估算了电机的角速度,并将结果输出到控制台。
需要注意的是,由于PI-PLL算法是一种闭环控制算法,其稳定性和性能与控制器参数的选择有关。在实际应用中,需要根据具体情况进行调试和优化。