我們都知道的是，現在電機在工業生產中占有越來越重要的地位。正因為電機需要在很多的生產環境中應用到，所以電機的種類變得越來越多。永磁式電機就是其中一種。在這篇文章中，我們將來了解永磁式電機的控制算法。

　　通常我們在控制小車運動的時候不知道如何精確的對小車軌跡進行控制。在不懂得小車控制算法精髓的時候，我們是無法對小車進行精確的控制的。目前絕大多數小車都是用PID控制算法來實現對小車的運動控制的。現在很多玩家就只知道一種調節方法，就是比例調節，即向左偏就向右調節，向右偏就向左調節，最容易想到，也是最容易用軟硬件實現的，但是結果也是最容易出問題的。當時的感覺就是小車太靈敏了，忽左忽右，不是很穩定。后來查了資料后知道了其他的調節方式。小車的實物圖如下圖所示。

　　圖 小車的實物圖

　　控制算法：

　　電機控制算法的作用是接受指令速度值，通過運算向電機提供適當的驅動電壓，盡快地和盡快平穩地使電機轉速達到指令速度值，并維持這個速度值。換言之，一旦電機轉速達到了指令速度值，即使在各種不利因素(如斜坡、碰撞之類等使電機轉速發生變化的因素)的干擾下也應該保持速度值不變。為了提高機器人小車控制系統的控制精度，選用合適的控制算法顯得十分必要。控制算法是任何閉環系統控制方案的核心，然而并非越復雜、精度越高的算法越好，因為比賽要求非常高的實時性，機器人必須在非常短的時間內作出靈敏的反應，所以現代的一些先進控制算法，比如模糊控制、神經元網絡控制等就不能應用到小車控制系統里。本系統選用了最常規、最經典的PID控制算法，通過實際應用取得了很好的效果。下圖是PID控制原理結構圖。

　　圖 PID控制系統原理結構框圖

　　1 比例項

　　控制回路中的第一個偏差轉換環節就是比例項。這一環節簡單地將偏差信號乘以常數K 得到新的CV值(值域為-100~100)。基本的比例控制算法如下：

　　loop:

　　PV=ReadMotorSpeed()

　　Error=SP-PV

　　CV=Error*Kprop

　　Setpwm(cv)

　　Goto loop

　　其中SP為設定值，PV為反饋值，Error為誤差。

　　上一段程序中的SetPWM()函數并非將CV值作為絕對的PWM占空比來對待。否則，不斷降低的偏差值會使輸出值接近零，而且由于電機工作時需要持續的PWM信號，控制系統將會使電機穩定在低速運轉狀態上，從而導致控制系統策略失敗。

　　相反，CV值一般被取作當前PWM占空比的改變量，并被附加到當前的PWM占空比上。這也要求SetPWM()函數必須將相加后得到的PWM占空比限制在0%~100%。正的CV值將使電機兩端電壓增加。負的CV值將使電機兩端電壓降低。如果CV值等于0，則無需改變但前占空比。較低的K 值會使電機的速度響應緩慢，但是卻很平穩。較高的K 值會使速度響應更快，但是卻可能導致超調，即達到穩定輸出前在期望值附近振蕩。過高的K 值會導致系統的不穩定，即輸出不斷震蕩且不會趨于期望值。

　　綜上所述，通過這篇文章，我們都能了解到永磁式電機的控制算法究竟是怎么一回事。電機在很多的場合都需要用到，對于永磁式電機來說，實現一定的控制是非常重要的，這有利于電機的運行和操作。