控制算法語言實(shí)現(xiàn)版

完整的比較體系的講解。于是總結(jié)了幾天，整理一套思路給大家。PID的流程簡單到了不能再簡單的程度，通過誤差信號控制被控量，而控制器本身就是比例、積分、微分三個環(huán)節(jié)的加和。這里我們規(guī)定（tpid理解一下這個，主要從下面幾個問題著手，為了便于理解，把控制環(huán)rin(t)rout(t)10直流電機(jī)采用調(diào)速轉(zhuǎn)速用單位轉(zhuǎn)/min表示rin（t）為電機(jī)轉(zhuǎn)速預(yù)定值（轉(zhuǎn)rout(t)為電機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)際值（轉(zhuǎn)偏差量為預(yù)定值和實(shí)際值之差（轉(zhuǎn)PIDU(t)那么U(t)與之間存在怎樣的聯(lián)系呢 PID /component/article90249.htm（2）PIDPIDC從而方便在處理器上實(shí)現(xiàn)。下面把連續(xù)狀態(tài)的再貼一下：T，KTerr(K)=rin(K)-rout(K);微分環(huán)節(jié)用斜率的形式表示，即[err(K)-err(K-1)]/T;PIDu(K)至于說Kp、Ki、Kd三個參數(shù)的具體表達(dá)式，可以輕松的推出了，這里節(jié)省其實(shí)到這里為止，PIDu(K)+PID的離散化過程基本思路就是這樣，下面是將離散化的轉(zhuǎn)換成為C語言，PIDCPIDCCCPIDstructfloatSetSpeed; floatActualSpeed; float float float floatvoltage; floatintegral; voidprintf("PID_initbegin\n");printf("PID_initend}floatPID_realize(floatspeed){returnpid.ActualSpeed;}只是對的一種直接的實(shí)現(xiàn)，后面的介紹當(dāng)中還會逐漸的對此改進(jìn)。到此為止，PIDintprintf("Systembegin\n");intcount=0;{floatspeed=PID_realize(200.0);}return}199.PIDCPIDC上一節(jié)中介紹了最簡單的位置型PID的實(shí)現(xiàn)，這一節(jié)主要講解增量式PID的實(shí)現(xiàn)方法，位置型和增量型PID的數(shù)學(xué)請參見我的系列文《PID控制實(shí)現(xiàn)控制算法函數(shù)、算法測試四個部分，詳細(xì)分類請參加《PIDCstructfloatSetSpeed; floatActualSpeed; float float float float void}floatPID_realize(floatspeed){return}intint{floatspeed=PID_realize(200.0);}return}1000PIDCPIDCPID {} PIDCPIDC所謂的積分飽和現(xiàn)象是指如果系統(tǒng)存在一個方向的偏差，PIDU(k)繼續(xù)增大，執(zhí)行器開度不可能再增大，此時計(jì)算機(jī)輸出控制量超出了制性能，這種現(xiàn)象稱為積分飽和現(xiàn)象或積分失控現(xiàn)象。u(k)u(k-1)是否已經(jīng)超出了極限范圍：如果u(k-1)>umax，u(k-1)<umin，則只累加正偏差。從而避struct_pid{floatSetSpeed; floatActualSpeed; float float float float 量

floatintegral; floatumax;floatvoidprintf("PID_initbegin\n"); pid.umin=-printf("PID_initend}floatPID_realize(floatspeed){intindex;pid.err=pid.SetSpeed- { {

}}}elseif(pid.ActualSpeed<pid.umin){ {

}

}

{}}returnpid.ActualSpeed;}PIDCPIDC先看一下梯形算法的積分環(huán)節(jié) 其它函數(shù)請參見本系列六中的介最后運(yùn)算的穩(wěn)定數(shù)據(jù)為：199.999878，較六中的199. PIDCPID對應(yīng)：偏差越大，積分越慢;偏差越小，積分越快。abs(err)<180，index=1;abs(err)>200，index=0;PID floatPID_realize(floatspeed){floatindex;pid.err=pid.SetSpeed- {}elseif(abs(pid.err)<180){}.err-returnpid.ActualSpeed;}最終結(jié)果可以看出，系統(tǒng)的穩(wěn)定速度非?？欤y試程序參見本系 PIDCPIDPIDPIDC8PIDPIDPIDPIDPIDPID智能算法是輔助PID進(jìn)行參數(shù)整定的。其實(shí)面幾節(jié)的講述中，已經(jīng)用到了專家PID的一些特例行為了，從第PIDKpKp使系統(tǒng)不穩(wěn)定。KpKiKi應(yīng)過程提前制動，從而延長調(diào)節(jié)時間，而且會降低系統(tǒng)的性。eMmid；Mmin； abs(e)>Mmid：誤差較大強(qiáng)控制abs(e)<Mmid：e*ec<0大e*err(k-1)>0e=0大 e*err(k-1)<0誤差處于極限狀態(tài)。如果誤差的絕對值>min（abs(e)<Mmine*ec>0Mmin，可以考慮實(shí)施較強(qiáng)控制作用。如果此時誤差絕對值較PIDPID3很簡單，51DSPPIDPID兩種PID。其實(shí)，模糊PID適應(yīng)一般的控制系統(tǒng)是沒有問題。文章接下來將說明模糊算法的一些基本。3°呢，80°呢，它的偏差可以說“非常、明可以認(rèn)識到其實(shí)對于每一種狀態(tài)都可以劃分到大中個狀態(tài)當(dāng)中去，6°0.3，隸屬于0.7，0。這里實(shí)際上是有一個問題的，就是這個、 1其實(shí)我們可以給大、中、個狀態(tài)設(shè)定三個數(shù)字來表示，比如大表示用211*0.3+2*0.7+3*0.0=1.7來表示它，當(dāng)然這個也不一定是這樣的，這個的設(shè)計(jì)是系統(tǒng)模糊化和精1.76°的角度偏差處于小和中之間，但是更偏向于中。我們就可以根據(jù)這據(jù)超調(diào)量、調(diào)節(jié)時間、震蕩情況等信息來考慮對這三個環(huán)節(jié)調(diào)節(jié)的，輸入量PIDPIDPID有多度，按照基本的算法設(shè)計(jì)思路和成參數(shù)整定方法，就算是沒有經(jīng)過PID通過講述和基本原理肯定是最能說明問題的，可是這樣的話怕是犯了PIDPIDPID要問題是如何對PID的參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)？這個問題其實(shí)是參數(shù)整定的問題，PIDKi，理解了上述問題，那么就可以“辯證，對癥下藥”了。比如說，如果系KpKpeeeeec，表示誤差變看到有不少人問到底如何讓UK值與占空比值對應(yīng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)占空比輸出 0-10V使用單片機(jī)AD為10位AD。那么10位AD電壓得到的數(shù)據(jù)范圍就是0-1024為8位可調(diào)占空比，0對應(yīng)輸出占空比為0的，255對應(yīng)輸出占空比100%的，127對應(yīng)輸出50%的。整數(shù)實(shí)現(xiàn)我文中有論述如何實(shí)現(xiàn)）。AD12.5V21VPIDUK也就意味著輸出電壓應(yīng)當(dāng)為（400*（U峰值電壓））/1024那么UK對應(yīng)的占空比是多少呢？系數(shù)=UK/4;400400/4=100。10V2555V可知，3.9VAD同時，經(jīng)過一些加速控制的?？梢员容^迅速的達(dá)到控制的目的。UKPID {uint16idatatemp;uint16idataUKTemp;temp=UKTemp=if(.ChangeFlag_Uint8!=0 //判斷是否需要改變占空 .ChangeFlag_Uint8=0;UKTemp=PID.Uk_Uint16+UK{UKTemp=}//這里只所以是999封頂而不是1024是因?yàn)槲业南到y(tǒng)的峰值電壓是12V { if(ADPool.Value_Uint16[UADCH]==UKTemp){}if(ADPool.Value_Uint16[UADCH]>UKTemp) {if((ADPool.Value_Uint16[UADCH]-UKTemp)>UDELTA{temp=ADPool.Value_Uint16[UADCH]- temp=temp/2; if(.DutyCycle_Uint8>temp){}{}}{}}

.DutyCycle_Uint8=.DutyCycle_Uint8.DutyCycle_Uint8= {if((UKTemp-ADPool.Value_Uint16[UADCH])>UDELTA{temp=UKTemp-ADPool.Value_Uint16[Utemp=temp/4; if((255-.DutyCycle_Uint8)>temp){}{}}{}}

.DutyCycle_Uint8+=.DutyCycle_Uint8=Dis }}} 調(diào) 控制電動機(jī)電樞電壓實(shí)現(xiàn)調(diào)速目前已有許多文獻(xiàn)介紹直流電機(jī)調(diào)速；；宋衛(wèi)國等用89C51單片機(jī)實(shí)現(xiàn)了直流電機(jī)閉環(huán)調(diào)速等用AVR單片機(jī)實(shí)現(xiàn)了直流電機(jī)調(diào)速等用C8051實(shí)現(xiàn)了無刷直流電機(jī)控制等用PIC單片機(jī)實(shí)現(xiàn)了直流電機(jī)調(diào)速等用DSP實(shí)現(xiàn)了無刷直流電機(jī)控制。；；等基于單片機(jī)用軟件實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中提到平均速度與占空比值滿足拋物線方程，能取得精確的控制。本文的電機(jī)閉環(huán)調(diào)速是運(yùn)用擬PID離、霍爾元件測速電路、MAX2321平與鋸齒波信號產(chǎn)生波，外部中斷1用于對傳感器的脈沖計(jì)數(shù)。定時器0M／T10，20000，2000n=60f／K=60N／(KT)率；N；T24000r／min，額定電壓12V。電機(jī)在空載的情況下，測得的數(shù)據(jù)用做3(a)所示。相關(guān)系數(shù)R-square：0．9521。擬合曲線方程為：y=0．001852x+0．2963在已測得的轉(zhuǎn)速的情況下可以計(jì)算出當(dāng)前電壓。為了比較分析，同樣用3(b)所示。相關(guān)系R-square：0．9867。33(a)0～1500r／min4000～5000r／min，3(b)所示，擬合相關(guān)2000～4000r／min4000r／min。由于0．9984。擬合曲線方程為：4Uarg其中：αL298out1端電壓平均值滿足線性關(guān)系，即令式(4)Ubase0，式(4)變?yōu)椋褐禎M足關(guān)系式(5)，55(a)5(b)55(a)所示，電壓平衡方程為：Ia0。空載時的磁場由主磁極的勵磁磁動12V(6)可得反電勢：Ea7V。當(dāng)工作在低電平狀態(tài)，直流電機(jī)不會立刻停止，會繼續(xù)