基于STM32单片机的单铁悬浮控制问题 -

标题: 基于STM32单片机的单铁悬浮控制问题 [打印本页]

作者: wangzier 时间: 2023-11-9 17:14
标题: 基于STM32单片机的单铁悬浮控制问题
当前的目标是实现装置的悬浮功能。通过STM32单片机控制buck输出电流，控制线圈悬浮起来。
目前已实现电流的控制（0~6A）和间隙传感器的采样。
这段时间看了一些文档，文档里关于控制的部分几乎看不太懂，也不知道如何将那些公式运用到单片机上。
希望各位大哥们能指点一下我，小弟感激不尽！

51hei图片_20231109165833.jpg (309.29 KB, 下载次数: 46)

磁悬浮装置

作者: wangzier 时间: 2023-11-9 17:28
小弟还有一个问题，这个是装置上使用的加速度传感器的手册，请问一下这款传感器可以用作信号输入给STM32吗？使用的方法步骤大致是怎样的？

CA-YD-188.pdf

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加速度传感器数据手册

作者: Hephaestus 时间: 2023-11-9 17:43
把文档传上来并说明哪里看不懂。

作者: wangzier 时间: 2023-11-9 20:23
比如这篇文献中，2.2部分讲到反馈控制，并给出了闭环系统的方程。我的问题是不知道如何编写代码，将方程运用到实际系统当中。

文档.pdf

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作者: yzwzfyz 时间: 2023-11-10 16:37
1、悬浮：假设是A悬浮于B之上。
2、A受重力【WG】+支持力，两者平衡时才能悬浮，否则A相对于B必是升、降加速。
3、支持力由线圈通电生产，即受电流I控制，认为：支持力是I的函数，令支持力 = F(I)。
4、A、B间存在一个距离d。当 WG = F(I) ，且d > 0 时，A悬浮于B。
需要做的事：
1、如何判定A悬浮于B之上。解：d > 0 。
2、如何认定A稳定地悬浮于B之上。解：d = 常数 > 0。
可见有一个传感器测量d，是重要的。
3、如何使得A、B间距 d > 0。解：控制I值，使得 F(I) >= WG。
可见：
这是一个距离控制工程，实际是一个电流I的控制系统，有增流（升A）、恒流（悬浮）、降流（降A）的控制过程。
而控制的目标是距离d。
实际上，作用于A上的是电磁力也与d有关，所以F(I)用F(I,d）表示才准确。
总之至少要有办法测、控I和d。提示I不一定是A，d也不一定是mm。但必须是一个能够映射到电流与距离的物理量，最好是模拟量。

做法：
先解决系统控制的数学和物理问题。
1、列出其数学、物理关系式。
2、给出控制目标、方案。
3、罗列出控制逻辑。
再研究程序
1、画出控制逻辑框图。
2、依框图流程写程序。
3、调试、整改、调试、整改……

作者: glinfei 时间: 2023-11-11 12:04

wangzier 发表于 2023-11-9 17:28
小弟还有一个问题，这个是装置上使用的加速度传感器的手册，请问一下这款传感器可以用作信号输入给STM32吗 ...

你的问题不难，是不是已经解决了？
1.那个加速传感器就是接到32的AD口读数据，但它最大有5v,所以不能直接接，调到3.3这不是事，
2.你是用气缝，加速度做反馈的吧？就用附文的那个气缝，绝对速度和加速度反馈控制做，展开求解时，少个参数更简单，如果想取巧，那一个变量都能是实现。
3.没看到你输出什么，默认是电压吧，程序就是就通过两个AD口读出气缝和加速度值，计算出输出电压，基本就能悬浮了。那三个增益就实验测吧，另外你实验重点应该不在这个简单悬浮吧。

作者: glinfei 时间: 2023-11-11 12:34

wangzier 发表于 2023-11-9 20:23
比如这篇文献中，2.2部分讲到反馈控制，并给出了闭环系统的方程。我的问题是不知道如何编写代码，将方程运 ...

我要是你就那个钢梁换成铁桶，桶是不规则形状比如椭圆，表面还不太平整，这样它旋转，悬浮装置会上下移动，还能演示过滤高频振动

作者: wangzier 时间: 2023-11-13 10:56

glinfei 发表于 2023-11-11 12:04
你的问题不难，是不是已经解决了？
1.那个加速传感器就是接到32的AD口读数据，但它最大有5v,所以不能直 ...

以前的师兄做的这个装置，当时没有做出来。现在到我这先把悬浮的功能做出来。

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