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如何匯編語言控制升降桌使得具有實用及同步性介紹了一種基于匯編語言實現(xiàn)的多路快速PD/PID算法以及在多路直流永磁電機同步控制中的應(yīng)用。利用一種特殊的短位誤差計數(shù)方法采集電機轉(zhuǎn)速誤差,對誤差進行PD或PID操作后由單片機的輸出口一次得到多路PWM信號。用這些信號驅(qū)動和調(diào)節(jié)電機直流驅(qū)動電源使多個電機同步運行,達到升降桌的平衡控制。
升降桌(tablelift)是一種由歐洲人發(fā)明的具有人性化的計算機桌/辦公桌,它的高度可以隨個人的高度和愛好任意調(diào)節(jié)。根據(jù)桌面的大小需要有2個到4個可伸縮的支撐柱支撐。如果不進行同步控制,由于桌面負(fù)重的不平衡以及支撐柱傳動機構(gòu)綜合摩擦系數(shù)的不一致性,多次升降之后會出現(xiàn)桌面傾斜的現(xiàn)象。同步控制的目的就是無論支撐柱的負(fù)載如何變化,保持幾個可伸縮的支撐柱高度總是相同。本文主要結(jié)合這種升降桌的同步控制電路,介紹一種基于匯編語言的實時多路直流電機同步控制器,控制器設(shè)計了一種特殊的誤差計數(shù)器,再通過對誤差的PD/PID算法處理,用PWM控制方法快速調(diào)節(jié)驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)速,達到多路電機轉(zhuǎn)速同步,從而使升降桌支撐柱的高度保持一致。這種算法也可以推廣到其他場合的多路同步控制。

2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與控制模型
1)結(jié)構(gòu)
每個可伸縮的支撐柱主要由直流永磁電機、減速器、編碼器、絲杠等組成。電機的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)分別對應(yīng)桌面的升或降。忽略減速器和絲杠的間隙誤差,電機主軸旋轉(zhuǎn)的角度與支撐柱的伸縮長度成正比。因此升降桌的同步控制實際上就是多個電機的同步控制。
一組三個裸體支撐柱,在它們上面固定上桌面后就組成升降桌。
2)控制模型
三個電機與三個結(jié)構(gòu)相同的霍爾傳感器同軸相連接,霍爾傳感器的輸出經(jīng)過電平變換后輸入到單片機進行計數(shù)。對于單路控制系統(tǒng),主要由電機(M)、霍爾傳感器(MG)、單片機、BuckDC/DC變換器功能單元組成。為后續(xù)敘述方便,三個控制回路分別稱為第一路、第二路和第三路,而各自的電機則分別稱為M1,M2和M3。其它功能單元也以相同的順序號命名。
對于第一路,采用開環(huán)控制方法。第二路和第三路采用閉環(huán)負(fù)反饋控制方法,但參考信號取自第一路的霍爾傳感器(MG1),誤差信號則分別經(jīng)過(MG1-MG2)、(MG1-MG3)產(chǎn)生。經(jīng)過上述方法,電機M2和電機M3就成為電機M1的跟隨器,如果后續(xù)控制方法得當(dāng),就可以保持三者的速度相同。
3結(jié)束語
該電鈴控制器與市場上同類產(chǎn)品相比,完全消除累積時間誤差,可以長期保持打鈴?fù)秸`差≤1秒,一次性設(shè)置,無需人工二次維護,并且增強了抗干擾性設(shè)計,可以工作在環(huán)境較惡劣的場所,目前產(chǎn)品已在我校實際安裝使用,達到了預(yù)期的效果。該系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于高校、企事業(yè)單位等領(lǐng)域,具有較高的實用價值。
4結(jié)論
以單片機為核心,設(shè)計了一種具有簡單PD/PID算法的多路PWM發(fā)生器。由于程序全部以匯編語言編制,程序的冗余度大大減小,指令的執(zhí)行速度提高,使整個程序的運算速度得到提高。分析和實驗證明,當(dāng)單片機主頻為12MHz時,產(chǎn)生的PWM控制信號的最高頻率可以達到8kHz。
在誤差數(shù)據(jù)采樣過程中,以多路同步查詢方式采集經(jīng)過霍爾傳感器輸出的電機轉(zhuǎn)速,并且用一種新穎的短位誤差計數(shù)方法,直接把電機轉(zhuǎn)速的誤差以二進制碼記錄到對應(yīng)的寄存器中,這種方法也大大提高了誤差采樣速度。