优化直流电机控制方案,实现精确旋转
近期在进行一个小项目时,需要控制直流电机旋转指定角度,而手头上只有带编码器的直流电机。下面分享一下如何通过控制直流电机旋转来实现精确角度控制。
准备工作:选择合适的编码器
要控制直流电机旋转指定角度,关键是选用带编码器的直流电机,以便单片机可以通过编码器读取脉冲,并将计数作为反馈信息。建议使用正交编码器,我个人采用的是带编码器的蜗轮蜗杆减速电机。
编程准备:配置STM32定时器
在开始编程前,我选择使用stm32f103rct6作为主控芯片。该芯片的定时器具有读取正交编码器脉冲的功能,只需要简单的配置即可。重点在于设置双边沿计数,确保一个脉冲记两次数。这对于正交编码器的双通道结构尤为重要。
脉冲计数与转动角度的关系
在程序设计中,我将脉冲计数保存在TIM3->CNT寄存器中。同时,需要了解直流电机转动一圈所产生的脉冲数,以便进行角度与脉冲计数值的转换。我的电机每转一圈会产生11个脉冲,因此转动特定角度所需的脉冲数为:angle/360*11。
考虑减速比的影响
考虑到蜗轮蜗杆减速器的存在,我们还需要将减速比考虑在内。以我的减速比为564为例,期望旋转的角度对应的脉冲数需乘以这一减速比,即:angle/360*11*564。
实现精确控制:旋转电机至目标角度
最后一步,我们可以给电机施加速度,让其旋转至目标角度。根据旋转方向,TIM3->CNT会相应增加或减小。可以利用定时器中断或者while循环,判断期望脉冲数与实际脉冲数之间的差值,设定一个容错范围。当达到设定范围后,停止电机旋转即可实现精确控制。
通过以上步骤,我们可以优化直流电机的控制方案,实现精准的角度控制。这对于需要精确旋转的项目来说,将大有裨益。
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