標(biāo)題: 單容 雙容 水箱水位控制 pid us100超聲波傳感器STM32源程序 [打印本頁(yè)]
作者: 836329106    時(shí)間: 2020-6-8 18:11
標(biāo)題: 單容 雙容 水箱水位控制 pid us100超聲波傳感器STM32源程序
       我是學(xué)自動(dòng)化控制的，因?yàn)槎贾赖脑�，沒法回到學(xué)校，我們這個(gè)學(xué)期學(xué)習(xí)過程控制，各種各樣的pid控制算法（單回路、串級(jí)、前饋、分程等等），非常想去實(shí)驗(yàn)室親手操作體驗(yàn)他們的控制效果。 剛好老師布置了一個(gè)單容自衡水箱的實(shí)驗(yàn)，其實(shí)要說(shuō)完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)非常簡(jiǎn)單，你只需要一個(gè)塑料水瓶和一個(gè)水龍頭就好了。但是我想借此機(jī)會(huì)做一個(gè)除了完成任務(wù)也可以練習(xí)各種控制算法的裝置，以加深我對(duì)各種控制的理解。
       一開始我選用的是水壓原理的液位傳感器，但是它的測(cè)量誤差可以達(dá)到5cm，但是對(duì)于我的40cm水箱（酒盒）來(lái)說(shuō)誤差比例太大了。最后經(jīng)過考慮我選用浮板加超聲波傳感器的方法。正好手里有一塊us100超聲波傳感器，看資料說(shuō)他自帶看門狗、溫度補(bǔ)償?shù)群芎玫墓δ堋Ｎ矣脠D中的材料做出來(lái)這樣一個(gè)雙容水箱的模型。哈哈，是不是很丑。水泵那個(gè)寶8塊錢買的，當(dāng)時(shí)怕壞我買了兩個(gè)，現(xiàn)在看來(lái)用這兩個(gè)電機(jī)可以完成分程控制的實(shí)驗(yàn)了，哈哈。大水箱用一個(gè)水桶就可以了。水管是內(nèi)徑8mm的，好像是2元一米。開關(guān)是1元一個(gè)，轉(zhuǎn)換頭2元一個(gè)。換買了一個(gè)4分孔的電鉆打孔器好像是3元，還有一些膠帶，防水膠，螺絲等小東西。
     控制器我選擇stm32f103zet6，因?yàn)槭掷镎糜羞@個(gè)和其下載器。我打算把液位用波形的形式展現(xiàn)出來(lái)，這樣好觀察控制效果。因?yàn)橹白鲋悄苘�，調(diào)d車的陀螺儀和加速度計(jì)的卡爾曼濾波用的就是這個(gè)方法，輕車熟路還是那個(gè)模擬示波器（師哥寫的），還是那個(gè)協(xié)議。就很快移植完成了（從k60到32）。然后就是讀取us100超聲波傳感器的數(shù)據(jù)了，因?yàn)樗С执谕ㄓ�，所以也很輕松。給他發(fā)個(gè)字符0x58（好像是，具體見其手冊(cè)）。成品做完以后，當(dāng)天下午調(diào)了一下簡(jiǎn)單pid與積分分離式pid，后者比前者要好很多。當(dāng)我的水位離目標(biāo)水位太遠(yuǎn)時(shí)，前者的積分會(huì)積很多的誤差，導(dǎo)致系統(tǒng)的超調(diào)特別大，而且到達(dá)平穩(wěn)的時(shí)間很長(zhǎng)。后者積分分離式，把積分調(diào)節(jié)靜態(tài)誤差的能力發(fā)揮到了極致，很棒。
     當(dāng)然這個(gè)東西缺點(diǎn)超級(jí)多，也算給大家個(gè)參考吧！加油，努力過好每一天。
     第一次寫怎么多的文字，哈哈，獻(xiàn)給親切的51論壇。


單片機(jī)源程序如下:
  1. #include "led.h"
  2. #include "delay.h"
  3. #include "key.h"
  4. #include "sys.h"
  5. #include "usart.h"
  6. #include "timer.h"

  8. int main(void)
  9. {               
  10.          u16 led0pwmval=0;
  11.         u8 dir=1;        
  12.         delay_init();                     //延時(shí)函數(shù)初始化         
  13.         NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);          //設(shè)置NVIC中斷分組2:2位搶占優(yōu)先級(jí)，2位響應(yīng)優(yōu)先級(jí)
  14.         uart_init(115200);         //串口初始化為115200
  15.         uart2_init();
  16.          LED_Init();                             //LED端口初始化
  17.         TIM2_Int_Init(999,7199);//10Khz的計(jì)數(shù)頻率，計(jì)數(shù)到100為100ms  
  18.          TIM3_PWM_Init(899,0);         //不分頻。PWM頻率=72000000/900=80Khz
  19.         
  20.            while(1)
  21.         {
  22. //                 delay_ms(10);         
  23. //                if(dir)led0pwmval++;
  24. //                else led0pwmval--;

  26. //                 if(led0pwmval>900)dir=0;
  27. //                if(led0pwmval==0)dir=1;                                                                                 
  28. //           
  29.         }         
  30. }
復(fù)制代碼

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pi調(diào)節(jié)水位.7z (189.14 KB, 下載次數(shù): 67)
exe文件: 虛擬示波器v0.1.3.zip (4.22 MB, 下載次數(shù): 48)


作者: snygah    時(shí)間: 2020-7-24 15:48
樓主，接線的原理圖能不能發(fā)個(gè)？



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