×
单片机 > 单片机程序设计 > 详情

PID算法调节C51程序(2)

发布时间:2020-09-01 发布时间:
|
*====================================================================================================

    这是从网上找来的一个比较典型的PID处理程序,在使用单片机作为控制cpu时,请稍作简化,具体的PID
参数必须由具体对象通过实验确定。由于单片机的处理速度和ram资源的限制,一般不采用浮点数运算,
而将所有参数全部用整数,运算到最后再除以一个2的N次方数据(相当于移位),作类似定点数运算,可
大大提高运算速度,根据控制精度的不同要求,当精度要求很高时,注意保留移位引起的“余数”,做好余
数补偿。这个程序只是一般常用pid算法的基本架构,没有包含输入输出处理部分。
=====================================================================================================*/
#i nclude
#i nclude


typedef struct PID {

         double   SetPoint;           //  设定目标 Desired Value

         double   Proportion;         //  比例常数 Proportional Const
         double   Integral;           //  积分常数 Integral Const
         double   Derivative;         //  微分常数 Derivative Const

         double   LastError;           //   Error[-1]
         double   PrevError;           //   Error[-2]
         double   SumError;           //   Sums of Errors

} PID;



double PIDCalc( PID *pp, double NextPoint )
{
     double   dError,
             Error;

         Error = pp->SetPoint -   NextPoint;           // 偏差
         pp->SumError += Error;                       // 积分
         dError = pp->LastError - pp->PrevError;     // 当前微分
         pp->PrevError = pp->LastError;
         pp->LastError = Error;
         return (pp->Proportion * Error               // 比例项
              pp->Integral * pp->SumError         // 积分项
              pp->Derivative * dError             // 微分项
         );
}



void PIDInit (PID *pp)
{
     memset ( pp,0,sizeof(PID));
}



double sensor (void)                     //   Dummy Sensor Function
{
     return 100.0;
}

void actuator(double rDelta)             //   Dummy Actuator Function
{}

void main(void)
{
     PID         sPID;                   //   PID Control Structure
     double       rOut;                   //   PID Response (Output)
     double       rIn;                     //   PID Feedback (Input)

     PIDInit ( &sPID );                   //   Initialize Structure
     sPID.Proportion = 0.5;               //   Set PID Coefficients
     sPID.Integral   = 0.5;
     sPID.Derivative = 0.0;
     sPID.SetPoint   = 100.0;             //   Set PID Setpoint

     for (;;) {                           //   Mock Up of PID Processing

         rIn = sensor ();                 //   Read Input
         rOut = PIDCalc ( &sPID,rIn );   //   Perform PID Interation
         actuator ( rOut );               //   Effect Needed Changes
     }
}

 

扩充临界比例法确定PID系数??
采用比例控制形成闭环系统,比例系数从小逐渐加大,使闭环系统处于临界震荡状态(稳定边界)得到的临界振荡状态波形如图2所示。此状态下的振荡周期Tc=0.0396 s。
根据经验公式确定范围,由单桥换流器构成的舟山直流输电系统特点决定,仅在脉冲触发阀换向时,才对系统进行控制,即每3.3 ms控制一次,即有Ts=3.3 ms也就是Ts=0.083 Tc。  由表1提供的经验公式以上的情况接近Ts=0.09 Tc,可得PID系数的大致范围为Kp=1 800,Ki=370,Kd=4 000附近。
表1 扩充临界比例法的PID控制器参数的范围
Ts Kp Ti Td
0.014Tc 0.63Kpc 0.49Tc 0.14Tc
0.043Tc 0.47Kpc 0.47Tc 0.16Tc
0.090Tc 0.34Kpc 0.43Tc 0.20Tc
0.160Tc 0.27Kpc 0.40Tc 0.22Tc

关键字:PID  算法调节  C51程序

『本文转载自网络,版权归原作者所有,如有侵权请联系删除』

热门文章 更多
浅谈AVR中定时器几种工作模式