院校簡介

西安郵電大學是一所以工為主，以信息科學技術(shù)為特色，工、管、理、經(jīng)、文、法、藝多學科協(xié)調(diào)發(fā)展的普通高等學校，是我國特別是西北地區(qū)信息產(chǎn)業(yè)和現(xiàn)代郵政業(yè)人才培養(yǎng)、科學研究的重要基地。

學校前身是1950年成立的陜西和甘肅兩省郵電人員訓練班及隨后的西安郵電學校。1959年經(jīng)國務院批準設(shè)立西安郵電學院，是國家在西北地區(qū)重點建設(shè)的唯一郵電類普通高校，2012年更名為西安郵電大學。學校先后隸屬于郵電部和信息產(chǎn)業(yè)部，2000年劃轉(zhuǎn)到陜西省，現(xiàn)由陜西省人民政府與工業(yè)和信息化部共建，是陜西高水平大學建設(shè)高校、陜西省“一流大學、一流學科”建設(shè)高校、教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”實施高校、全國首批試辦邊防軍人子女預科班的高校、西北地區(qū)唯一承擔亞太電信組織和東盟培訓任務的高校。

通信與信息工程學院（人工智能學院）是在原通信工程系基礎(chǔ)上組建而成，學科和專業(yè)建設(shè)的歷史可追溯至1959年西安郵電學院建院之初。擁有通信工程、物聯(lián)網(wǎng)工程、人工智能、信息工程、電子信息科學與技術(shù)、廣播電視工程、電信工程及管理7個本科專業(yè)。經(jīng)過60多年的建設(shè)與發(fā)展，學院已成為西安郵電大學學科實力突出、專業(yè)優(yōu)勢明顯、師資力量雄厚、歷史淵源深遠的學院之一。學院先后榮獲陜西省教育系統(tǒng)精神文明建設(shè)先進集體、陜西省師德建設(shè)先進集體、陜西省教育系統(tǒng)先進集體、陜西省師德建設(shè)示范團隊、全省高校黨建“雙創(chuàng)”標桿院系、陜西省高等學校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革試點學院等稱號。

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培訓情況

創(chuàng)龍教儀聯(lián)合西安郵電大學共同建設(shè)DSP課程相關(guān)實驗室，在通信與信息工程學院（人工智能學院），DSP技術(shù)實驗室，針對DSP相關(guān)課程，探討了該課程的應用方向并制定了學生課程學習的培養(yǎng)計劃。

參與培訓的老師和學生們對TL28335-PlusTEB相關(guān)實驗操作表現(xiàn)出十足的熱情，并對創(chuàng)龍教儀專業(yè)的技術(shù)能力與認真的工作態(tài)度表示了肯定。

3?

特色案例

實驗名稱：

減速編碼電機控制實驗

實驗目的：

（1）理解PID控制原理；

（2）學習增量式PID算法的原理；

（3）掌握PID閉環(huán)控制電機的實現(xiàn)。

實驗原理：

模擬PID控制原理

在過程控制中，按偏差的比例（P）、積分（I）和微分（D）進行控制的PID控制器（亦稱PID調(diào)節(jié)器）是應用最為廣泛的一種自動控制器。PID控制器原理簡單，易于實現(xiàn)，適用面廣，控制參數(shù)相互獨立，參數(shù)的選定比較簡單。

模擬PID控制系統(tǒng)的常規(guī)原理框圖如下圖所示。系統(tǒng)由模擬PID控制器和被控對象組成，r(t)是給定值，y(t)是系統(tǒng)的實際輸出值，給定值與實際輸出值構(gòu)成控制偏差e(t)。

e(t)=r(t)-y(t)

控制偏差e(t)是PID控制的輸入，u(t)是PID控制器的輸出和被控對象的輸入。模擬PID控制器的控制規(guī)律為

控制器的輸出與輸入誤差信號成比例，當僅有比例控制時系統(tǒng)輸出存在穩(wěn)態(tài)誤差。在模擬PID控制器中，比例控制的作用是對偏差瞬間做出反應。偏差產(chǎn)生后控制器立刻起控制作用，使偏差變小。比例系數(shù)Kp決定了控制作用的強弱，Kp越大，控制作用越強，過度越快，偏差也就越小。但是Kp越大，也更加容易產(chǎn)生振蕩，破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此，比例系數(shù)Kp必須選擇適當，才能使過渡時間變小，偏差小又穩(wěn)定。

增量式PID算法

數(shù)字式PID控制算法可以分為位置式PID和增量式PID控制算法。在本實驗中使用的增量式PID算法。增量式PID控制算法只需要計算控制量的增量。

可得控制器在第k-1個采樣時刻的輸出值為：

如果采用恒定的采樣周期T，一旦確定了A、B、C，只要使用前后3次測量值的偏差，就可以求出控制增量。

除此之外，還有另一種算法：

PID算法程序解析

打開光盤資料中的"Demo\KingBox\Application\DC_GEAR_MOT\main.c"文件，可查看相關(guān)代碼。比例常數(shù)、積分時間常數(shù)、微分時間常數(shù)和調(diào)控周期如下：

主函數(shù)中首先初始化系統(tǒng)控制，配置CPU主頻、寄存器和初始化PIE控制等。調(diào)用InitMeasureSpeed函數(shù)初始化時鐘、中斷等。InitMeasureSpeed函數(shù)如下：

InitMeasureSpeed函數(shù)中，cpu_timer0_isr定時器中斷函數(shù)中定時采集速度，并用于PID算法。freq.freqhz_pr為采集的電機脈沖數(shù)，M0_PWM_ON為高電平時間，M0_PWM_ON_NEW為新的高電平時間，PWM_ON_PID是經(jīng)過PID算法后的高電平時間。cpu_timer0_isr定時器中斷函數(shù)如下：

實驗步驟

（1）對實驗設(shè)備進行硬件部分連接，連接好仿真器和USB串口線（默認為USB to UART串口輸出）并上電。

（2）右擊計算機圖標，點擊“設(shè)備管理器->通用串行總線控制器”或者“設(shè)備->端口（COM和LPT）”，查看是否有對應的仿真器的選項出現(xiàn)，如有說明仿真器驅(qū)動已經(jīng)正常安裝，否則請先正確安裝CCS。同時查看串口的端口號。

（3）打開串口軟件并設(shè)置串口調(diào)試工具，波特率為115200。

（4）按照工程導入步驟導入光盤資料"Demo\KingBox\Application"路徑下的DC_DEAR_MOT工程。

（5）編譯工程生成DC_DEAR_MOT.out的可執(zhí)行程序。

（6）實驗箱上電，確認仿真文件（.ccxml 文件）配置，并連接CPU。

（7）加載DC_DEAR_MOT.out可執(zhí)行程序，并運行程序，本實驗的功能是實現(xiàn)PID閉環(huán)控制電機。

實驗現(xiàn)象

運行程序之后，串口顯示如下圖所示：

同時，數(shù)碼管顯示電機的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向（0是轉(zhuǎn)速，F(xiàn)代表順時針轉(zhuǎn)），如下：

第一次按下按鍵1后，減速直流電機開始順時針（Forward）轉(zhuǎn)動，占空比（DutyCycle）約為12%，轉(zhuǎn)速（Speed）約為60R/min，顯示如下圖所示：

按下按鍵3后，電機會停止轉(zhuǎn)動，同時串口打印電機轉(zhuǎn)向為逆時針（Backward），電機轉(zhuǎn)向由順時針改為逆時針，如下：

4?

設(shè)備概述

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產(chǎn)品型號：TL28335-PlusTEB

處理器類型：TMS320F28335

應用領(lǐng)域：測控、自動化、工業(yè)控制、電力控制、電機控制