Chen Huan
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MotorPID
闭环步进电机
motor.h
- Committer:
- heroistired
- Date:
- 2018-04-05
- Revision:
- 1:cbd6a3232d5b
- Parent:
- 0:5b4f19f8cd85
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#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