STM32控制的直流伺服电机系统设计与Simulink仿真

"计算机控制系统课程设计-直流伺服电机控制系统-精品.pdf" 本文档详细介绍了基于STM32单片机的直流伺服电机控制系统的课程设计。该系统设计为一个随动控制系统，能够根据用户输入的设定值和超声波传感器测得的实际距离调整电机的转动，以实现对小车前方物体距离的精确控制。主要由STM32核心板、按键输入、超声波传感器、LCD显示模块和电机驱动部分组成。 在硬件部分，微控制器选用的是STM32系列，这是一种基于ARMCortex-M3内核的高性能、低功耗的嵌入式芯片。STM32分为增强型和基本型两个系列，其中增强型可运行在72MHz，而基本型则在36MHz，提供16位产品无法比拟的性能提升。此外，系统还包括矩阵式按键用于输入设定值，超声波模块HC-SR04用于检测距离，以及一个带直流伺服电机的车模。所有硬件组件通过AltiumDesigner软件进行电路设计集成。 在软件设计方面，主程序控制整个系统的运行，而键盘处理子程序则负责解析用户输入。关键在于利用MATLAB的Simulink工具进行系统建模和仿真。通过建立直流伺服电机的数学模型，进行时域特性仿真，包括单位负反馈系统的模型构建和仿真，以优化控制器参数。文中详细探讨了PID控制器的校正过程，包括比例(P)、积分(I)和微分(D)三个部分，分别进行了单独的校正实验，并最终结合成PID控制器进行系统调优。 此外，系统还使用LCD模块显示超声波传感器的实时测量值，增强了系统的可视化操作。通过仿真和实际运行，验证了该系统的有效性和稳定性，能实现对伺服电机的精确控制，满足随动控制的需求。 总结来说，这份课程设计文档全面覆盖了从硬件选型、电路设计、软件编程到系统仿真的全过程，为读者提供了构建直流伺服电机控制系统的详尽指导，是学习和理解嵌入式系统与电机控制的宝贵资料。