机器人控制器编程实践指导书旧版-实践三 直流电机（执行器）
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了机器人控制器编程实践指导书旧版-实践三 直流电机（执行器）相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
适用于UNO/2560/DUE/ESP8266/ESP32，2021年之前使用版本。
3.1 实践目的
- 掌握Arduino[ESP32]对直流电机控制的软硬件测试。
3.2 实践设备
- PC机一台
- Arduino[ESP32]开发板及配件等
- 万用表和示波器等
3.3 实践原理
- 初级：无
- 中级：按键控制电机起停、正反转。
示意图
原理图
- 高级（ROS选修）：
使用电脑键盘按键控制直流电机转速。
3.4 实践内容
阅读3.3中示意图、原理图和代码，在Arduino[ESP32]平台上完成实践。
3.5 实践问题
3.5.1 直流电机转速如何调节？
调整电枢电压，通过改变电枢电压来改变速度，属于恒转矩速度调节方法，但是这种调速严重影响电机力矩，所以很少用；
改变电动机的主磁通量会减弱磁通量，并使电动机从额定速度向上改变速度，属恒功率调速方法，动态相应比较慢，尽管可以无级平滑地调整速度，但调速范围很小；
改变电枢电路的电阻R，并连接电动机电枢的电阻来调节速度，这只能一步一步地调节速度，平滑度差，机械特性软，效率比较低下。；
PWM调速，20hz以上的频率，调整脉宽，达到调速的目的。
3.5.2 直流电机转速如何精确控制？
对直流电机的调速主要是依靠提高线圈的电流,也可以提高电压来提速,但很容易烧毁电动机；
使用直流调速器控制调整转速；
基于模糊PID的直流力矩电机转速控制。 在分析模糊控制和PID控制结合方式的基础上,设计一个二维模糊PID控制算法,该算法根据误差信号是否达到阈值来决定何时在模糊控制与PID控制之间切换.采用编码器、80196KC单片机、16位D/A转换器和直流力矩电并结合上述控制算法构成直流力矩电机的模糊PID稳速控制系统.通过对标准PID和模糊PID实测数据分析比较说明,模糊PID控制可以达到无超调输出,其调节时间小于标准PID控制的调节时间,稳态误差小于万分之四.
3.6 实践总结
回顾本次实践，遇到哪些问题，如何解决，经验和启发有哪些？
施加PWM信号来控制直流电机的速度。速度将与占空比成正比。要将PWM与ESP32一起使用，需要首先设置PWM信号属性。
要控制直流电动机的速度，需要更改PWM信号占空比。为此，可以使用ledcWrite()函数，该函数接受生成信号的PWM通道(而不是输出GPIO)和占空比的参数。
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