手術(shù)動力裝置微電機的測功機的研究
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2 手術(shù)動力裝置微電機的測功機的軟件設(shè)計
系統(tǒng)的設(shè)計目的要求不僅是對外界參數(shù)進(jìn)行實時測量，在一定時間內(nèi)完成對數(shù)據(jù)的采集和處理，而且還必須對相應(yīng)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、電壓、電流、功率等進(jìn)行實時控制。系統(tǒng)的主要任務(wù)有4個：通過串口進(jìn)行數(shù)據(jù)通信任務(wù)、發(fā)送加載器及電機驅(qū)動任務(wù)、數(shù)據(jù)采集任務(wù)、數(shù)據(jù)分析顯示。測功機系統(tǒng)的軟件設(shè)計包括兩部分，上位機應(yīng)用程序設(shè)計和單片機軟件設(shè)計。
2．1 上位機軟件設(shè)計
上位機主要任務(wù)是：串口通信、數(shù)據(jù)分析顯示和發(fā)送任務(wù)。上位機利用Visual C++6．0作為開發(fā)工具，實現(xiàn)與單片機的通信，通信采用MFC的MSComm控件。上位機可以提供如下功能：被測電機參數(shù)設(shè)置(轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速)、參數(shù)實時監(jiān)測(其中包括轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、電流、功率等參數(shù))和控制策略的實現(xiàn)。具體的流程框圖如圖3(a)所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/170653.htm
2．2 單片機軟件設(shè)計
單片機信息采集控制系統(tǒng)是一個多輸入多輸出的測控系統(tǒng)，主要任務(wù)有：數(shù)據(jù)采集任務(wù)、串口通信任務(wù)和發(fā)送電流加載任務(wù)，實時性要求較高。由于單片機內(nèi)存資源有限，應(yīng)盡量減少任務(wù)個數(shù)，即減少任務(wù)堆棧個數(shù)將相近的功能整合到一個任務(wù)中；同時中斷有關(guān)的任務(wù)要注意保護(hù)，避免反復(fù)響應(yīng)和進(jìn)入中斷，導(dǎo)致系統(tǒng)負(fù)荷過大，實時性受影響；還應(yīng)把計算量較大的任務(wù)給上位機來運行，保證實時性和穩(wěn)定性。
具體的流程框圖如圖3(b)所示。
2．3 模糊PID控制器的設(shè)計
目前，工業(yè)過程中廣泛采用PID控制，不同的對象要用不同的PID參數(shù)，而且調(diào)整不方便，抗干擾能力差，超調(diào)量大。因此采用模糊控制系統(tǒng)對模型進(jìn)行控制。
模糊PID控制器是模糊控制器與傳統(tǒng)PID控制器的結(jié)合，它的設(shè)計思想是：先找出PID參數(shù)與期望值與實際輸出的偏差E和偏差變化EC之間的模糊關(guān)系，在運行中通過不斷檢測E和EC，再根據(jù)模糊控制原理對3個參數(shù)進(jìn)行在線整定，傳統(tǒng)PID控制器在獲得新的Kp，Ki，Kd后，對控制對象輸出控制量。模糊PID控制器原理圖如圖4所示。
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