角度自动控制系统的设计

来源：计算机技术与发展杂志2020年第07期北京时间：

作者：谢国坤

摘要：为了实现对帆板角度快速准确的调节,以单片机为核心控制器设计了一款角度自动控制系统。 利用 MPU6050 三维角度传感器实时采集角度信息,并采用 LCD1602 液晶显示器将角度信息实时显示。 为了能够精确地控制电机的转速,选取 PID 控制算法的反馈调节机制控制电机,使角度误差最快减为零的 PWM 占空比,单片机采用定时器中断产生的PWM 波实现对电机转速的控制,使得电机快速响应。 如果调节的角度大于已设定的阈值,那么将会触发声光报警。利用simulink 软件搭建 PID 模型,根据电机转速的变化曲线选定 PID 控制器参数,结合 Proteus 和 keil 软件仿真电路原理图,并对系统实物制作。 实物测试与仿真结果表明,系统采用 PID 算法可以实现对角度的快速调节,系统响应时间小于 3s,角度调节的最大相对误差小于 5% ,该系统实时调节性能较快,具有良好的稳定性。

关键词：STC89C52;角度调节;PWM 波占空比;传感器