[實用新型]一種基于PID閉環調速的帆板控制系統

有效

• 申請號: 201720293960.0
• 申請日: 2017-03-24
• 公開（公告）號: CN206848737U
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 陳瑩;席博博;師艷子
• 申請（專利權）人: 陜西尚品信息科技有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于電子控制領域，尤其涉及一種基于PID閉環調速的帆板控制系統。

背景技術

帆板控制系統在航空航天、航海、汽車駕駛等現實生活領域中都有重要應用，因此有著非常重要的研究價值和廣泛的應用價值。單片機源于20世紀70年代，到現在也有一定的歷史，現在單片機越來越成熟，成為一些智能化產品設計者的研究對象。隨著社會的發展，智能化已經成為現代產品發展的新趨勢，基于微機控制系統的智能化有利于對帆板的控制。是否可以實現遠程控制、是否可以進行語音報警，又成為越來越令廣大學者感興趣的研究方向。把單片機與帆板控制系統中角度傳感器有效結合起來，就可實現一般領域的角度自動調整控制。

現在一般的電機驅動方案和直流電機很難把帆板吹到60°，限制了帆板的可控性；帆板的重量與帆板的穩定性能也很難達到一個平衡，如果減輕帆板重量則抖動很厲害，如果帆板過重，影響了驅動速度。另外，由于距離和偏向角度的影響，系統的精確性受到了限制，這些都是制約帆板控制系統發展的重要因素。

實用新型內容

本實用新型提供了一種基于PID閉環調速的帆板控制系統，旨在解決帆板在不同的風力大小下控制困難的問題，實現通過對直流風扇風速的控制，調節風力大小，改變帆板的轉角。

本實用新型的技術方案如下：

一種基于PID閉環調速的帆板控制系統，包括：微控制器模塊1、傾角傳感器2、內部AD采集模塊3、鍵盤管理模塊4、液晶屏顯示模塊5、電機驅動模塊6和光電編碼測速模塊7，所述微控制器模塊1的輸入端接有鍵盤管理模塊4和內部AD采集模塊3，所述內部AD采集模塊3的輸入端接有用于計算傾斜角度的傾角傳感器2，所述微控制器模塊1的輸出端接有液晶屏顯示模塊5以及電機驅動模塊6，所述電機驅動模塊6經過光電編碼測速模塊7反饋給微處理器模塊1。

進一步根據本實用新型所述的基于PID閉環調速的帆板控制系統，所述微控制器模塊1包括MC9S12XS128單片機。

進一步根據本實用新型所述的基于PID閉環調速的帆板控制系統，所述傾角傳感器2的電路使用MMA7260Q輸出的模擬信號輸入到MC9S12XS128單片機的模擬量轉換通道，經過ADC轉換形成對應的數字量，從而實現數字傾角傳感器。

進一步根據本實用新型所述的基于PID閉環調速的帆板控制系統，所述鍵盤管理模塊4電路由ZLG7289A實現。

進一步根據本實用新型所述的基于PID閉環調速的帆板控制系統，所述液晶屏顯示模塊5采用ILI9325為控制器的TFT液晶顯示屏，分辨率為240×320，能達到26萬色，本系統采 用STC12C5A60S2對液晶屏顯示模塊進行驅動，在通過主控制器的串口與之進行通信，實時顯示數值。

進一步根據本實用新型所述的基于PID閉環調速的帆板控制系統，所述電機驅動模塊6電路由兩塊BTS7960半橋驅動芯片及若干電阻、接口組成；所述兩塊BTS7960半橋驅動芯片的第1管腳、第5管腳均接地，第7管腳均接7.2V電壓，所述兩塊BTS7960半橋驅動芯片的第4管腳與第8管腳相連且與開關器P4相連，所述BTS7960半橋驅動芯片U2的第3管腳與電阻R2相連，R2的另一端與數字量輸出相連；所述BTS7960半橋驅動芯片U2的第2管腳與電阻R4相連，R4的另一端與開關器P4相連；所述BTS7960半橋驅動芯片U3的第3管腳與電阻R3相連，電阻R3的另一端與數字量輸出相連；所述BTS7960半橋驅動芯片U3的第2管腳與電阻R5相連，電阻R5的另一端與開關器P3相連；兩塊BTS7960半橋驅動芯片的第6管腳均置空。

進一步根據本實用新型所述的基于PID閉環調速的帆板控制系統，所述光電編碼測速模塊7包括一個雙電壓比較器LM393AN、若干電阻及電容；所述比較器的輸出端7分兩路，其中一路與電阻R9相連，電阻R9的另一端與滑動變阻器R7的一個固定端相連，另一路作為信號輸出，所述比較器的正相輸入端5與電阻R8相連，電阻R8的另一端與滑動變阻器R7的滑動端相連，所述比較器的反相輸入端6分兩路，一路與電阻R11相連，一路與開關器P6的第1管腳相連，其中，電阻R11的另一端接地，滑動變阻器R7的另一個固定端接地；所述開關器P6的第3管腳分兩路，一路接地，另一路與電容C9相連,電容C9的另一端與數字量輸出相連；所述開關器P6的第4管腳與電阻R10相連，電阻R10的另一端與數字量輸出相連。

本實用新型與現在技術相比，其有益效果在于：

1.選擇合適的驅動方案和電機，可以將帆板吹到60°，增加了帆板的可控范圍；