PID入门套件PCB板复刻（江协科技）

项目简介

该PCB适用于B站UP主 江协科技 的《PID入门教程》,附件中有江协科技开源的原理图（PID电机驱动及控制板-V1.0）

本项目是基于STM32单片机的 PID 控制的入门教程，主要围绕 PID 原理、算法改进、双环 PID 及相关实验展开

项目功能

主要内容：涵盖 PID 基本原理、算法改进、双环 PID 基本原理，以及编码电机闭环控制实验和倒立摆实验
资料获取：可在 https://jiangxiekeji.com/download.html 下载资料，在淘宝 https://jiangxiekeji.taobao.com （店铺名：江协科技）购买硬件设备

项目参数

硬件平台包括STM32F103C8T6、稳压模块、电机控制模块、编码电机接口及传感器模块
软件平台介绍了 Keil uVision5 - MDK 和 SerialPlot 软件（附件），SerialPlot 可用于数据可视化，具备设置端口、数据格式、绘图范围等功能

PID 控制基础

定义与作用： PID 是比例（Proportional）、积分（Integral）、微分（Differential）的缩写，是一种闭环控制算法，基于误差（误差 = 目标值 - 实际值）调控，使被控对象物理量实际值跟踪目标值，对被控对象模型要求低。

开环与闭环控制： 开环控制单向输出，不获取反馈；闭环控制输出同时获取反馈，可优化控制 。

PID 公式与系统组成： PID 控制器根据目标值与实际值的误差计算输出值，作用于被控对象。主要包含比例项（P）、积分项（I）、微分项（D）。比例项依据误差大小成比例调节；积分项用于消除稳态误差；微分项根据误差变化率调节，抑制超调 。

PID 公式形式：连续形式 PID 用于理论分析，离散形式 PID 适用于数字控制系统。离散形式又分为位置式 PID 和增量式 PID，位置式 PID 计算全量输出，增量式 PID 计算输出增量，二者计算中间变量不同，可实现不同特性 。

PID 程序实现：

以 STM32F10x 为例，在中断函数中实现 PID 调控。位置式 PID 获取实际值、计算误差及积分，得出输出值并限幅后控制对象；增量式 PID（控制器内积分，输出全量）获取多次误差计算输出增量并累加，限幅后控制对象，用户可设定目标值 。

更新部分

使用 TPS62933DRLR DC-DC芯片（驱动电流可以达到3A），实现稳定的 5V 输出，适用于电机驱动。

使用 AMS1117-3.3 LDO芯片,可以稳定输出3.3V给MCU供电。

复刻成本

仅包括PCB板及直接焊接在PCB板上的元件