一种基于CallBack算法的直流电机速度控制方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于CallBack算法的直流电机速度控制方法及系统，其中方法包括：计算直流电机的转动速度差值；表示电机转动速度与真实转动速度之间的大小关系；引入反馈控制方程；当大小关系SignError发生变化时，执行一系列操作。本发明专利技术的基于CallBack算法的直流电机速度控制方法及系统，同时结合了PID控制中的P控制和棒棒控制，通过多次召回和逼近目标的方式，在直流电机控制中表现出了优秀的收敛速度和耦合性，有良好的研究价值和应用前景。有良好的研究价值和应用前景。有良好的研究价值和应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种基于CallBack算法的直流电机速度控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及虚拟现实
，特别涉及一种基于CallBack算法的直流电机速度控制方法及系统。

技术介绍

[0002]PID控制算法自提出以后长时间作为业界主要的电机速度控制方法，近年来需要控制的系统变得更加复杂，对于非线性控制系统的要求也在不断提高，因此，亟需进行解决。

技术实现思路

[0003]本专利技术目的之一在于提供了一种基于CallBack算法的直流电机速度控制方法，同时结合了PID控制中的P控制和棒棒控制，通过多次召回和逼近目标的方式，在直流电机控制中表现出了优秀的收敛速度和耦合性，有良好的研究价值和应用前景。
[0004]本专利技术实施例提供的一种基于CallBack算法的直流电机速度控制方法，包括：
[0005]计算直流电机的转动速度差值ERR
rpm
：ERR
rpm
＝CMD
rpm
‑
ACT
rpm
；其中，CMD
rpm
为预设的电机转动速度，ACT
rpm
为直流电机的真实转动速度；
[0006]表示电机转动速度与真实转动速度之间的大小关系SignError：
[0007]SignError＝SIGN(Err
rpm
)；
[0008]引入反馈控制方程：其中，PWM
h
为系统下一轮控制的控制量，PWM为系统上一轮控制的输入量，k为系统响应速度，MAXrpm为电机最大转速；
[0009]当大小关系SignError发生变化时，执行如下操作：
[0010]其中，H0
’
是系统下一轮控制的召回量，H0是系统上一轮控制的召回量，rate为召回系数；
[0011]其中，SignError为本轮控制电机转动速度与真实转动速度之间的大小关系，SignError
’
为上一轮控制电机转动速度与真实转动速度之间的大小关系，PWM
’
由本轮SignError和上轮SignError
’
共同决定采纳控制量PWM
h
或H0
’
作为系统下一轮控制的输入量。
[0012]本专利技术实施例提供的一种基于CallBack算法的直流电机速度控制系统，包括：
[0013]转动速度差值计算模块，用于计算直流电机的转动速度差值ErR
rpm
：
[0014]ERR
rpm
＝CMD
rpm
‑
ACT
rpm
；其中，CMD
rpm
为预设的电机转动速度，ACT
rpm
为直流电机的真实转动速度；
[0015]大小关系表示模块，用于表示电机转动速度与真实转动速度之间的大小关系SignError：SignError＝SIGN(ERR
rpm
)；
[0016]反馈控制方程引入模块，用于引入反馈控制方程：
[0017]其中，PWM
h
为系统下一轮控制的控制量，PWM为系统上一轮控制的输入量，k为系统响应速度，MAXrpm为电机最大转速；
[0018]操作执行模块，用于执行如下操作：当大小关系SignError发生变化时，执行如下操作：
[0019]其中，H0
’
是系统下一轮控制的召回量，H0是系统上一轮控制的召回量，rate为召回系数；
[0020]其中，SignError为本轮控制电机转动速度与真实转动速度之间的大小关系，SignError
’
为上一轮控制电机转动速度与真实转动速度之间的大小关系，PWM
’
由本轮SignError和上轮SignError
’
共同决定采纳控制量PWM
h
或H0
’
作为系统下一轮控制的输入量。
[0021]本专利技术实施例提供的一种基于CallBack算法的直流电机速度控制方法的应用，应用于飞轮系统控制。
[0022]本专利技术实施例提供的一种如权利要求1所述的基于CallBack算法的直流电机速度控制方法的应用，应用于动量轮控制。
[0023]本专利技术实施例提供的一种如权利要求1所述的基于CallBack算法的直流电机速度控制方法的应用，应用于恒温箱的温度控制。
[0024]本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
[0025]下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
[0026]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：
[0027]图1为本专利技术实施例中Call Back算法控制误差仿真分析的示意图；
[0028]图2为本专利技术实施例中Call Back算法与PID算法对比分析的示意图；
[0029]图3为本专利技术实施例中Call Back算法与PID算法调整过程分析的示意图；
[0030]图4为本专利技术实施例中飞轮系统结构图；
[0031]图5为本专利技术实施例中飞轮系统使用Call Back算法完成射球功能的示意图；
[0032]图6为本专利技术实施例中倒立摆与动量轮的示意图；
[0033]图7为本专利技术实施例中动量轮飞出的危险情况的示意图。
具体实施方式
[0034]以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0035]本专利技术实施例提供了一种基于CallBack算法的直流电机速度控制方法，如图1所示，包括：
[0036]计算直流电机的转动速度差值ERR
rpm
：ERR
rpm
＝CMD
rpm
‑
ACT
rpm
；其中，CMD
rpm
为预设的电机转动速度，ACT
rpm
为直流电机的真实转动速度；
[0037]表示电机转动速度与真实转动速度之间的大小关系SignError：
[0038]SignError＝SIGN(ERR
rpm
)；
[0039]引入反馈控制方程：其中，PWM
h
为系统下一轮控制的控制量，PWM为系统上一轮控制的输入量，k为系统响应速度，MAXrpm为电机最大转速；
[0040]当大小关系SignError发生变化时，执行如下操作：
[0041]其中，H0
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于CallBack算法的直流电机速度控制方法，其特征在于，包括：计算直流电机的转动速度差值ERR
rpm
：ERR
rpm
＝CMD
rpm
‑
ACT
rpm
；其中，CMD
rpm
为预设的电机转动速度，ACT
rpm
为直流电机的真实转动速度；表示电机转动速度与真实转动速度之间的大小关系SignErro：SignError＝SIGN(ERR
rpm
)；引入反馈控制方程：其中，PWM
h
为系统下一轮控制的控制量，PWM为系统上一轮控制的输入量，k为系统响应速度，MAXrpm为电机最大转速；当大小关系SignError发生变化时，执行如下操作：其中，H0
’
是系统下一轮控制的召回量，H0是系统上一轮控制的召回量，rate为召回系数；其中，SignError为本轮控制电机转动速度与真实转动速度之间的大小关系，SignError
’
为上一轮控制电机转动速度与真实转动速度之间的大小关系，PWM
’
由本轮SignError和上轮SignError
’
共同决定采纳控制量PWM
h
或H0
’
作为系统下一轮控制的输入量。2.一种基于CallBack算法的直流电机速度控制系统，其特征在于，包括：转动速度差值计算模块，用于计算直流电机的转动速度差值ERR
rpm
：ERR
rpm
＝CMD
rpm...

【专利技术属性】
技术研发人员：张子睿，陈健，颜丽娟，
申请(专利权)人：广州市第二中学，
类型：发明
国别省市：