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单片机项目PID参数整定与电机控制项目集成调试实战

共计 30 章节

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课程导论与项目全景

PID控制概述 · 电机控制应用场景 · 项目整体架构与开发环境搭建

课程导论项目全景

直流电机基础与驱动原理

直流电机工作原理 · H桥驱动电路详解 · PWM调速原理

直流电机基础驱动原理

编码器与速度反馈

增量式编码器原理 · 正交解码 · 速度测量方法（M法/T法）

编码器速度反馈

PID控制理论入门

开环与闭环控制 · P/I/D三项的作用与直观理解 · PID控制器的数学表达式

PID控制理论入门

位置式PID与增量式PID

两种算法的推导与对比 · 适用场景分析 · C语言代码实现

STM32定时器与PWM输出

定时器配置 · PWM模式设置 · 占空比调节实战

STM32编码器接口模式

定时器编码器模式配置 · 位置与速度读取 · 数据滤波

STM32编码器接口模式

电机驱动芯片选型与驱动代码

L298N/DRV8833等驱动芯片… · 驱动逻辑代码编写

电机驱动芯片选型驱动代码

串口通信与上位机交互

UART配置 · 数据协议设计 · 串口助手与上位机调试

串口通信上位机交互

PID参数整定方法概述

试凑法 · 临界比例度法 · 衰减曲线法

PID参数整定方法概述

手动整定P参数

纯比例控制实验 · 临界振荡观察 · P参数对系统响应的影响

手动整定P参数纯比例控制实验

手动整定I参数

消除静差 · 积分饱和现象与处理 · I参数对系统稳定性的影响

手动整定I参数消除静差

手动整定D参数

微分作用与预测控制 · 抑制超调 · D参数对噪声的敏感性

手动整定D参数微分作用

Ziegler-Nichols整定法

频域整定原理 · 基于临界增益与临界周期的参数计算

Ziegler-Nich…整定法

基于模型的PID参数整定

系统辨识基础 · 一阶惯性加滞后模型 · 整定公式应用

PID基于模型的

PID参数自整定算法

继电反馈自整定原理 · 极限环振荡检测 · 参数自动计算

PID参数自整定算法

速度闭环控制实战

速度环PID实现 · 目标速度给定 · 响应曲线分析

速度闭环控制实战PID

位置闭环控制实战

位置环PID实现 · 梯形加减速规划 · 定位精度优化

位置闭环控制实战PID

电流环与力矩控制

电流采样原理 · 电流环PI控制 · 力矩模式实现

电流环力矩控制

串级PID控制

位置-速度-电流三环串级结构 · 各环带宽设计 · 代码实现

PID控制器的离散化与实现

连续域到离散域的转换 · 差分方程 · C语言定点数优化

PID控制器的离散化

抗积分饱和与积分分离

积分饱和的危害 · 积分分离法 · 变速积分法

抗积分饱积分分离

前馈控制与PID结合

前馈控制原理 · 速度前馈/加速度前馈 · 复合控制实现

PID前馈控制

滤波器在PID中的应用

低通滤波器 · 均值滤波 · 卡尔曼滤波在反馈信号中的应用

电机控制中的常见问题与对策

启动抖动 · 噪声干扰 · 死区补偿

电机控制常见问题

RTOS在电机控制中的应用

FreeRTOS任务划分 · 实时性保证 · 多电机同步控制

RTOS电机控制

上位机监控与参数在线调整

Qt/Python上位机开发 · 实时曲线显示 · 参数在线修改

上位机监控参数

项目集成调试

硬件联调 · 软件联调 · 系统联调

项目集成调试硬件联调

性能测试与优化

阶跃响应测试 · 跟踪误差分析 · 带宽测试

性能测试优化

课程总结与工程实践建议

知识体系回顾 · 工程文档撰写 · 进阶学习路径

课程总结工程实践建议