Controle de velocidade do motor DC usando o algoritmo PID (STM32F4): 8 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:39

Olá pessoal, Este é tahir ul haq com outro projeto. Desta vez, é STM32F407 como MC. Este é um projeto de fim de semestre. Espero que você goste.

Requer muitos conceitos e teoria, por isso vamos examiná-lo primeiro.

Com o advento dos computadores e a industrialização dos processos, ao longo da história do homem, sempre houve pesquisas para desenvolver formas de refinar processos e, mais importante, controlá-los por meio de máquinas de forma autônoma. O objetivo é reduzir o envolvimento do homem nesses processos, reduzindo assim o erro nesses processos. Assim, o Campo de”Engenharia de Sistema de Controle” foi desenvolvido.

A Engenharia do Sistema de Controle pode ser definida como o uso de vários métodos para controlar o funcionamento de um processo ou a manutenção de um ambiente constante e preferido, seja manual ou automático. Um exemplo simples poderia ser o controle da temperatura em uma sala.

Controle manual significa a presença de uma pessoa em um local que verifica as condições presentes (sensor), compara com o valor desejado (processamento) e toma as medidas adequadas para obter o valor desejado (atuador)

O problema com este método é que não é muito confiável, pois uma pessoa está sujeita a erros ou negligência em seu trabalho. Além disso, outro problema é que a taxa do processo iniciado pelo atuador nem sempre é uniforme, o que significa que às vezes pode ocorrer mais rápido do que o necessário ou às vezes pode ser lento. A solução desse problema foi usar um microcontrolador para controlar o sistema. O microcontrolador é programado para controlar o processo, de acordo com as especificações dadas, conectado em um circuito (a ser discutido posteriormente), alimentado com o valor ou condições desejadas e, assim, controla o processo para manter o valor desejado. A vantagem deste processo é que nenhuma intervenção humana é necessária neste processo. Além disso, a taxa do processo é uniforme.

Antes de prosseguirmos, é essencial neste ponto definir várias terminologias:

• Controle de feedback: neste sistema, a entrada em um determinado momento depende de uma ou mais variáveis, incluindo a saída do sistema.

• Feedback negativo: Neste sistema, a referência (entrada) e o erro são subtraídos como feedback e a entrada estão 180 graus fora de fase.

• Feedback Positivo: Neste sistema, a referência (entrada) e o erro são adicionados como feedback e a entrada estão em fase.

• Sinal de erro: A diferença entre a saída desejada e a saída real.

• Sensor: um dispositivo usado para detectar uma determinada quantidade no circuito. Normalmente é colocado na saída ou em qualquer lugar onde queremos fazer algumas medições.

• Processador: parte do Sistema de Controle que realiza o processamento com base no algoritmo programado. Ele recebe algumas entradas e produz algumas saídas.

• Atuador: Em um Sistema de Controle, um atuador é usado para realizar um evento para afetar a saída com base no sinal produzido pelo microcontrolador.

• Sistema de malha fechada: Um sistema em que uma ou mais malha de feedback estão presentes.

• Sistema de malha aberta: Um sistema em que nenhuma malha de feedback está presente.

• Tempo de subida: o tempo que a saída leva para aumentar de 10 por cento da amplitude máxima do sinal para 90 por cento.

• Tempo de queda: o tempo que a saída leva para cair de 90% para 10% de amplitude.

• Peak Overshoot: Peak Overshoot é o valor pelo qual a saída excede seu valor de estado estacionário (normalmente durante a resposta transitória do sistema).

• Settling Time: o tempo que a saída leva para atingir seu estado estacionário.

• Erro de estado estacionário: A diferença entre a saída real e a saída desejada, uma vez que o sistema atinge seu estado estacionário