使用 RTOS 实现（直流电机）PI 电流控制器的正确方法 [关闭]

Posted 2023-02-19

【中文标题】使用 RTOS 实现（直流电机）PI 电流控制器的正确方法 [关闭]

【英文标题】：Proper way to implement (DC motor) PI current controller with RTOS [closed]

【发布时间】：2022-01-10 05:45:38

【问题描述】：

在我的爱好项目中，我开始将经典的中断驱动软件重写为带有 RTOS 的新软件。我正在使用带有 FreeRTOS 的 STM32，但这并不重要，因为我的问题通常与如何使用 RTOS 实现快速 PI 的问题有关。

想法： 将当前（扭矩）控制器放入一个中断（例如：用于PWM的定时器的中断），然后将位置控制器放入一个线程，或者放入一个sw定时器。

想法 将当前控制器置于线程中，女巫等待基于定时器中断的信号，在该信号将被引发。

当前控制器应该很快，所以我不能放入一个 sw 定时器，但是我阅读的有关 RTOS 的文档说我应该在使用 RTOS 时将最少的代码放入中断处理函数中，而 PI 控制器不是我想的那样。这就是为什么 1. 的想法似乎有问题的原因。

但是，如果我将快速电流控制器放入一个信号比 systick 快得多的线程中，它是否能够处理它？这是一个糟糕的主意吗？

所以确切的问题是：当所需频率远高于系统频率时，我应该如何实现一个带有 RTOS 的快速 PI 控制器？

感谢您的帮助！

【参考方案1】：

但是如果我把快速电流控制器放到一个线程中 发出的信号比 systick 快得多，它是否能够在 全部？这是一个糟糕的主意吗？

您根本不了解 RTOS 是什么。任务可以随心所欲地切换，并且与 timebasr RTOS 时钟无关。您可能有 10Hz 的基本 RTOS 时钟，并且每秒切换任务数百万次（假设 uC 足够快）。

如何在逻辑上实现它。

在您收集传感器数据的定时器中断中，将它们发送到 PID 主任务的队列。离开中断程序 当队列接收到您的数据时，PID 任务将运行并执行所有必要的计算。然后它将数据（使用另一个队列）发送到执行任务。然后等待来自传感器的数据（它被阻塞并且不消耗任何处理器资源）。 执行任务从队列中获取数据并修改当前（例如）时开始运行。然后再次等待新数据。

任务切换与 RTOS 基本时钟无关。它不像“正常”的操作系统。您决定何时将控制权传递给 RTOS（然后它将根据优先级和阻止这些任务的对象来决定执行哪个任务）。

您可以使用直接的任务通知、信号量或其他可用的 IPC 原语来代替队列。