实现三轴飞行模拟转台伺服系统的PID实时控制,需要从以下几个方面展开:系统设计、硬件接口、实时任务调度、PID控制算法实现、系统调试等。以下是一个基于C++实现的完整设计思路。
1. 系统结构
(1) 系统模块
- 传感器模块:
- 获取三轴角度(位置)、角速度(速度)等反馈信号。
- 常用传感器:编码器、陀螺仪。
- 执行器模块:
- 驱动伺服电机。
- 提供电流或力矩命令。
- 控制模块:
- 实现三轴PID控制算法。
- 分别对三轴的角度、速度、电流进行分层控制。
- 通信模块:
- 与上位机通信,接收指令并反馈状态。
2. 软件设计
(1) 软件架构
1. 核心架构
- 任务调度:实时控制需要定时调度,使用实时操作系统(RTOS)或硬件定时器。
- 模块化设计:将三轴控制器、传感器处理、执行器驱动等独立模块封装。
2. 任务流程
- 采集数据