院校簡介

西安郵電大學是一所以工為主，以信息科學技術為特色，工、管、理、經、文、法、藝多學科協調發展的普通高等學校，是我國特別是西北地區信息產業和現代郵政業人才培養、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年經國務院批準設立西安郵電學院，是國家在西北地區重點建設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業部，2000年劃轉到陜西省，現由陜西省人民政府與工業和信息化部共建，是陜西高水平大學建設高校、陜西省“一流大學、一流學科”建設高校、教育部“卓越工程師教育培養計劃”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上組建而成，學科和專業建設的歷史可追溯至1959年西安郵電學院建院之初。擁有通信工程、物聯網工程、人工智能、信息工程、電子信息科學與技術、廣播電視工程、電信工程及管理7個本科專業。經過60多年的建設與發展，學院已成為西安郵電大學學科實力突出、專業優勢明顯、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精神文明建設先進集體、陜西省師德建設先進集體、陜西省教育系統先進集體、陜西省師德建設示范團隊、全省高校黨建“雙創”標桿院系、陜西省高等學校創新創業教育改革試點學院等稱號。

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培訓情況

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

參與培訓的老師和學生們對TL28335-PlusTEB相關實驗操作表現出十足的熱情，并對創龍教儀專業的技術能力與認真的工作態度表示了肯定。

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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閉環控制電機的實現。

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調節器）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，適用面廣，控制參數相互獨立，參數的選定比較簡單。

模擬PID控制系統的常規原理框圖如下圖所示。系統由模擬PID控制器和被控對象組成，r(t)是給定值，y(t)是系統的實際輸出值，給定值與實際輸出值構成控制偏差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輸出存在穩態誤差。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。偏差產生后控制器立刻起控制作用，使偏差變小。比例系數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，也更加容易產生振蕩，破壞系統的穩定性。因此，比例系數Kp必須選擇適當，才能使過渡時間變小，偏差小又穩定。

增量式PID算法

數字式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，可查看相關代碼。比例常數、積分時間常數、微分時間常數和調控周期如下：

主函數中首先初始化系統控制，配置CPU主頻、寄存器和初始化PIE控制等。調用InitMeasureSpeed函數初始化時鐘、中斷等。InitMeasureSpeed函數如下：

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

實驗步驟

（1）對實驗設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“設備管理器->通用串行總線控制器”或者“設備->端口（COM和LPT）”，查看是否有對應的仿真器的選項出現，如有說明仿真器驅動已經正常安裝，否則請先正確安裝CCS。同時查看串口的端口號。

（3）打開串口軟件并設置串口調試工具，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可執行程序，并運行程序，本實驗的功能是實現PID閉環控制電機。

實驗現象

運行程序之后，串口顯示如下圖所示：

同時，數碼管顯示電機的轉速和轉向（0是轉速，F代表順時針轉），如下：

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

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

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設備概述

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產品型號：TL28335-PlusTEB

處理器類型：TMS320F28335

應用領域：測控、自動化、工業控制、電力控制、電機控制