简易PID入门项目

设计背景

PID算法，即比例P-积分I-微分D控制器，它通过控制系统的偏差（目标值与实际值之间的差）来调节控制变量，使得系统达到或维持在一个预定的状态。

PID的无脑应用公式

PID_OUT = （Kp × 误差）+ （Ki × 累计误差）+（Kd × 误差间的差值）

功能介绍

• 定速控制：利用PID算法调节电机速度，确保电机运行在目标速度下。

• 定距控制：利用PID算法调节电机运行的距离，确保电机准确达到目标位置。

• 实时监控：通过液晶显示屏显示PID参数和电机的当前位置、速度以及目标值，提供实时的反馈。

• 参数调节：用户可以通过按钮调节PID控制参数，调整电机的响应速度与精度。

原理图说明

原理图中包含了以下几个关键部分：

• 电源部分：通过USB接口供电，使用稳压电路保证开发板和外设电路的稳定运行。

• 电机驱动电路：通过H桥电路控制电机的正反转，确保电机的稳定运行。

• 编码器反馈：使用编码器来实时反馈电机的转动情况，通过PID控制算法调整电机运动。

• 按钮输入部分：通过按键输入调节PID参数，用户可以灵活控制电机的速度和位置。

PCB设计考虑了电源稳压、信号传输和布局的优化，确保了各个模块之间的良好信号隔离和电流传输。设计中包含了必要的滤波电容，以减少噪声干扰，提高控制精度。

关键程序包括PID控制算法的实现部分，主要功能为：

• PID算法核心：通过实时读取电机的当前位置，并与目标值进行比较，调整PID参数来控制电机的速度和位置。

• LCD显示：程序实现了通过LCD屏幕显示当前的PID参数和电机状态。

• 按键输入：通过按键调节PID的比例、积分和微分参数，实时影响电机的控制效果

装配说明

SDK需要更新到2.04.06，sysconfig需要更新到1.23.1

使用芯片STM32F103系列，烧写代码报错Error:Flash Download failed - "Cortex-M3”

解决：魔术棒->Debug->Settings->Flash Download，Add添加设备大小128K。