“* MERGEFORMAT 比例系数
E 调节器输入偏差
“* MERGEFORMAT 控制量的基准
比例作用：迅速反应误差，但不能消除稳态误差，过大容易引起不稳定
⑵ 积分部分 积分部分的数学表达式是 “* MERGEFORMAT 从它的数学表达式可以看出，要是系统误差存在，控制作用就会不断增
加或减少，只有e(t)=0时，它的积分才是一个不变的常数，控制作用也就不会改变，积分部分的作用是消除系统误差。
积分时间常数 “* MERGEFORMAT 的选择对积分部分的作用影响很大。 “* MERGEFORMAT 较大，积分作用较弱，这时，系统消除误差所需的时间会加长，调节过程慢； “* MERGEFORMAT 较小，积分作用增强，这时可能使系统过渡过程产生振荡，但可以较快地消除误差。
⑶ 微分部分
微分部分的数学表达式是 “* MERGEFORMAT .
微分部分的作用主要是抵消误差的变化，作用强弱由微分时间常数T确定。 “* MERGEFORMAT 越大，则抑制误差e(t)变化的作用越强，但易于使系统产生振荡； “* MERGEFORMAT 越小，抵消误差的作用越弱。因而，微分时间常数要选择合适，使系统尽快稳定。
增量式控制算法提供执行机构的增量 “* MERGEFORMAT 只需要保持.现时以前3个时刻的偏差值即可.增量式算法不需做累加，计算误差和计算精度问题对控制量的计算影响较小；位置式算法要用到过去偏差的累加值，容易产生较大的累计误差。
控制从手动切换到自动时，位置式算法必须先将计算机的输出值置为原始值 “* MERGEFORMAT 时，才能保证无冲击切换；增量式算法与原始值无关，易于实现手动到自动的无冲击切换。
在实际应用中，应根据被控对象的实际情况加以选择。一般认为，在以闸管或伺服电机作为执行器件，或对控制精度要求较高的系统中，应当采用位置式算法；而在以步进电机或多圈电位器作执行器件的系统中，则应采用增量式算法。
因本次设计对步进电机的调速范围与控制精确的要求,应采用增量式PID控制：
第7章 实验结果与分析
7.1 有关参数的计算与分析
在单相三拍方式
控制中，假如A相电源通电，B、C两相都不通电，在磁场作用下，使转子齿和A相的定子齿对齐。若此时为初始状态，并设与A相磁极对齐的齿为0号齿，由于B相齿与A相齿相差120度。且 “* MERGEFORMAT 不为整数。所以此转子不能和B号齿对齐，只有13号小齿靠近B相磁极的中心线，与中心线相差3度，如果此时变为B相通电，万里A、C两相不通电，则B相磁极迫使与13号齿对齐，整个齿就转了3度，称为一步。步进电机就是以这种方式作为动力而转动。
其中 “* MERGEFORMAT 为步距角，N为运行的拍数， “* MERGEFORMAT 为转子的齿数。其中 “* MERGEFORMAT ，
“* MERGEFORMAT 为控制的相绕阻，C在三拍中为1，在六拍中为2。
步距角的速度的控制是通过改变脉冲的时间间隔来控制的。如果步进电机每转20圈要2秒。
可见只要输出一个脉冲后延时 “* MERGEFORMAT 再输脉冲就可以达到自定的速度。本次设计在求的转速范围为0到 “* MERGEFORMAT ，最高转速时的精度为2%。功率为1W。
得：步进脉冲之间的延迟时间为 “* MERGEFORMAT 。 “* MERGEFORMAT 。
“* MERGEFORMAT = “* MERGEFORMAT 延迟时间在0到 “* MERGEFORMAT 。精度是由步进电机的性能决定的。
7.2 理论与实际的分析
从 “* MERGEFORMAT 的公式看到,改变步进电动机步距的大小有三种方式:
1) 改变步进电动机的相数。步进电动机的相数越多、步距角就越小。
2) 与步进电动机的定、转齿数有关。
3) 与定子控制绕组的通电方式有关。要改变步进电机步距角的大小也只能通过这三种方式。设计中步进电机为三相，功率为1W。因步进电机的转子上没有绕阻而是由40个小齿均匀地分布在圆周上。定子的齿也是固定不变的，通电方式是选取用三相单三拍方式。可见步进电机的一但选定，其步距角就不能再改变了。要改变转束也就只能通过脉冲之间的延时来改变。但对步进电动机的步距角的控制,可以实现对步进电动机的转速精度控制。
但实际上步进电机在用行时是带有一定量的负载，当运转时会存在许多误差，同时因为负载的存在可能引起失步和震荡。这就使步进电机不能按预定的规律运行，从而是很难达到转速精度的要求。为准确测量电机的转速稳定度,须选用高精度测量仪器。光电编码器因光电式数字输出而更具抗干扰性强和处理简便的优势。增量式旋转编码器如图7-1 所示。其核心部件为光栅码盘,玻璃盘表面的光栅道数决定了编码器的分辨率,而后者制约了转速测量的精度。当编码器分辨率与系统误差相近时,其影响将不复存在。
光电编码器的分分辨率是决定着反馈的准确性与反馈的精度。也对步进电机的延时长短起到一定的作用。可见实际与理论是有一定的差别的。
第8章 总 结
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