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如何控制磁力攪拌器的轉速？
閱讀：2299 發布時間：2019-12-6
土壤養分分析對磁力攪拌器提出了較高的要求。比如,磁棒轉速穩定度高,且連續可調;液體溫度穩定度高,且連續可調;定時準確,且連續可調等。
為了穩定磁棒轉速,采用霍爾接近開關直接檢測磁棒轉速,每轉一圈,接近開關產生一個脈沖信號,單片機將磁棒實際轉速與設定轉速進行比較,通過軟件PID控制,終使磁棒轉速穩定在設定值。磁棒轉速控制的特點:
(1)由于慣性和液體阻力的原因,如電機啟動轉速太快,磁棒將跟不上電機旋轉,出現啟動失敗。
(2)由于磁極間的引力,使磁棒與三角瓶之間的靜摩擦較大,克服靜摩擦而起轉后,轉速突然上升,可能產生超調。
(3)若磁棒受阻而減速(比如與瓶體碰撞),一旦滯后大于180度,就會丟失一個脈沖,造成檢測錯誤。
根據上述特點,采用積分分離PID算法,并加入數字濾波及轉速緩升控制,PID算式如下:
設給定轉速為Ng,則給定的旋轉周期為:Tg=60000/Ng(ms);設第K圈的周期為Tk,則第k次誤差為:Ek=Tg-Tk(ms)。Ek-1為第K-1次誤差,kp為比例系數,ki為積分系數,Vk為第K次電壓增量。
磁力攪拌器剛啟動時,誤差較大(Ek>Δ),為防止啟動轉速太快造成啟動失敗,此時取積分系數ki=0(積分分離),而采用轉速緩升控制,使磁棒轉速逐步升高。當磁棒轉速接近給定值(Ek<Δ),加入積分作用,以保證穩態精度。由于每轉一圈采一次樣,調整一次,因此調整過程很快,轉速穩定性和動態性能都很好。