Chen Huan
闭环步进电机
Diff: motor.h
- Revision:
- 0:5b4f19f8cd85
--- /dev/null Thu Jan 01 00:00:00 1970 +0000
+++ b/motor.h Fri Mar 30 12:03:12 2018 +0000
@@ -0,0 +1,159 @@
+#ifndef __MOTOR_H
+#define __MOTOR_H
+#include "mbed.h"
+
+#define MotorKp 1
+#define MotorKi 0
+#define MotorVKp 50
+#define MotorVKi 0
+
+#define MotorKp_End 1
+#define MotorKi_End 0
+#define MotorVKp_End 50
+#define MotorVKi_End 0
+
+#define MotorKp_Start 1
+#define MotorKi_Start 0
+#define MotorVKp_Start 50
+#define MotorVKi_Start 0
+
+
+//电机控制相关常量和变量
+#define APB2Freq 72000000
+/*#define Motor1Dir PAout(2) //电机方向引脚的宏定义
+#define Motor2Dir PAout(3)
+#define Motor3Dir PAout(8)*/
+
+//电机初始化过程状态机的状态宏定义
+#define MotorInitState_Out 0 //最开始的状态，默认舵臂在光电开关外面
+#define MotorInitState_In 1 //首先舵臂需要下降到光电开关里面，处于这个状态时，电机时往光电开关里面走，而不是已经在光电开关里面了，下面同
+#define MotorInitState_OutAgain 2 //然后需要到光电开关外面去
+#define MotorInitState_InAgain 3 //然后再到关电开关里面去，这时候要打开外部中断，舵臂的遮挡动作会触发外部中断，此时会记下初始位置，作为零位置
+#define MotorInitState_BackToZero 4 //初始化成功
+#define MotorInitState_Succeed 5 //初始化成功
+
+#define ID_Motor1 1 //电机的ID号码
+#define ID_Motor2 2
+#define ID_Motor3 3
+#define MotorStatus_Running 1 //电机的运行状态
+#define MotorStatus_OK 2
+//防抖动算法的变量和常量
+#define ErrorTolerance 20 //误差容限
+#define INT_TimesMin 10 //连续INT_TimesMin次中断读数都在误差容限之内，则判定已经到达预定位置
+
+//电机控制参数变换 需要变参数运行
+#define ApproachDistance 1000 //接近距离 当轴的实际位置与目标位置接近到一定程度之后，应当把参数调小一些，免得蜜汁抖动
+
+//低通滤波器相关常量
+#define FlierCoefficient 0.31415926 //低通滤波器系数 截止频率10Hz
+
+
+#define PulseFreqLimit 10000
+
+//电机控制结构体
+typedef struct _Motor_Type
+{
+ //PI调节器部分
+ //位置环
+ int Encoder; //编码器读数
+ int EncoderTemp; //编码器数据处理的中间值
+
+ int PIDControl; //PID控制量
+ int PIDControl_pre; //PID控制量
+ int Difference; //误差量
+ int Integral; //积分量
+ float Kp; //比例系数
+ float Ki; //积分系数
+ int Goal; //目标值
+ //速度环
+ int Velocity; //速度
+ int V_PIDControl; //PID控制量
+ int V_PIDControl_pre; //PID控制量
+ int V_Difference; //误差量
+ int V_Integral; //积分量
+ float V_Kp; //比例系数
+ float V_Ki; //积分系数
+ int V_Goal; //目标值
+
+ //编码器过零点
+ int LagFiliterValue; //滞后滤波值 用于编码器过零点检测
+ int LagFiliterValuePre; //缓存值
+ int ChangeRateLagFiliterValue; //变化率
+ char ChangeRateLagFiliterValueDigital; //数字化之后的变化率
+ char ChangeRateLagFiliterValueDigitalPre; //缓存值
+
+ char InZeroZone; //进入零点区域 1 从大侧进入 2 从小侧进入 0 没进入
+ int ZeroZoneCounter; //零点区域的计数器
+
+ int BigStepEncoderValue; //大跨度编码器数据采样值 间隔若干个周期
+ int BigStepEncoderValuePre; //缓存
+ int BigStepCounter; //大跨度采样计数器
+ int BigStepRevolveTimes;
+
+ char HandUp1; //检测到过零点动作1
+ char HandUp2; //检测到过零点动作2
+
+ //int EncoderValueEstimate; //依据给的
+
+ //加入减速器后的处理
+ int RevolveTimes; //旋转的圈数
+ int ZeroPosition; //零点的编码器读数
+ int PresentPosition; //换算后的减速器轴的位置
+ char ZeroPosFound; //是否找到零位置的标志
+ char ZeroPosFoundAll; //电机全部都找到了零位置
+
+ //初始化部分 状态机
+ char Init_State; //记录电机正处于初始化的哪一个状态
+ char Init_ErrorTimes; //电机初始化过程中出错的次数
+
+ //防抖动部分
+ int INTCounter; //记录编码器读数进入误差容限后中断执行的次数
+ int EncoderPre; //前一次编码器的读数值(滤波后)
+ int Difference_pre;
+ //增强电机性能
+ int ChangeRatePIDControl;
+ int ChangeRatePIDControlPre;
+ int ChangeRateDifference;
+ //身份识别
+ char ID; //电机的ID号码 这个程序自动设置的
+ //运行状态
+ char Status; //分为 运行中 和 达到目标值
+ char Dir; //电机的方向
+ char GoalUpdated; //目标值是否已经更新
+ DigitalOut *MotorDir; //控制电机方向的管脚
+ DigitalOut *EncoderCs; //编码器片选脚
+ SPI *SPI_Encoder; //编码器对象
+ PwmOut *MotorPwm; //PWM对象
+}MotorType;
+
+void StepMotorInit(MotorType *Motor, DigitalOut *MotorDirPin, DigitalOut *EncoderCsPin, SPI *SPI_EncoderObj);
+
+void MotorPIDController(MotorType *Motor);
+
+int Math_abs(int num);
+
+
+//读取编码器值
+unsigned int Encoder_ReadData(MotorType *Motor);
+
+//编码器初始化
+void Encoder_Init(MotorType *Motor);
+
+//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
+//功能：一阶低通滤波
+//参数：Value_now 本次样值 Value_pre 上次滤波输出值
+//返回值：本次滤波输出值
+//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
+int Fliter_1(int Value_now, int Value_pre);
+
+//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
+//功能：设置步进电机脉冲信号的PWM频率
+//
+//返回值：无
+//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
+void StepMotorSetFreq(MotorType *Motor);
+
+//控制接口
+void Communication(Serial *Uart, MotorType *Motor);
+
+#endif
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