XX理工大学202X级XX专业研究生《PID电机控制》设计试题.docx

XX理工大学202X级XX专业研究生PID电机控制设计试题一、任务对于电机运动状态的控制，使得电机能够精确的执行MCU所发出的指令，实现电机的启动，按照指定角速度运行，同时按需要完成加速、减速等任务，同时考虑电机选择角度随着时间误差的累计。当完成任务目标后，需要进行反向机械或电磁刹车，及时停止在定位点。考察算法设计的合理性，通过电机控制算法的设计,是否将电气物理机械三个层次的应用结合，发掘出电机的应有性能。考察电机的启动响应速度，设计闭环算法使得电机启动电流达到预设电流，使得电机在获得运动指令的瞬间，就以极短时间达到要求的转动速度与转矩。二、要求1、基本要求（1）设计一个多环PlD电机控制系统，完成电机的稳定启动、加速、制动。（2）通过编码器反馈电机转速变化。2、发挥部分（1）速度环评比主要分为两个测试模块：指定一个加速度，并要求电机按照这个加速度运转5s,计算变化的速度；指定一个电机转动速度，并要求保持指定速度运作30s。(2)位置环作精度设计评比，随机指定一个电机旋转的圈数,当电机完成指定圈运动后，比较电机启动位置与停止位置的误差。(3)电机保持高速运动后，任意时刻启动电磁制动装置，将转动速度降为011s,且电磁刹车不允许出现反向转动,从制动开始到完全停止用时最短获胜。(4)程序设计包含电流环、速度环、位置环三个PlD闭环算法的结合。三、开发环境硬件：提供X的开发板，直流电机驱动、直流减速电机、高精度增量编码器软件：提供X软件开发包和开发手册四、评比标准在电机出轴处选一点作为起始点标记，电机外选一个固定平面画多个度数作为标记，作为电机运行效果的判断依据。基本要求与发挥部分各统计两组数据，取平均值作最终成绩。基本要求完成(1)15分完成(2)10分发挥部分完成(1)20分完成(2)20分完成(3)20分完成(4)15分总计IOo分