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PID控制算法的输入输出问题

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bat1991|  楼主 | 2013-7-9 18:08 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
做的是一个由51单片机控制的直流电动机调速系统,我使用的是增量式PID算法,输入为偏差速度,请问输出的是速度么??如果是,请问要怎么才能转化为PWM波。我没有AD/DA模块可以去测量电压那些东西,我是使用光电编码盘测速的。请问我要怎么才能够控制到电动机的速度??如果可以的话,请详细解释一下。下面给出我使用的PID算法。
#include <reg52.h>
#include <intrins.h>
typedef unsigned char uint8;
typedef unsigned int uint16;
typedef unsigned long int uint32;
//??函数声明
void PIDOutput ();
void PIDOperation ();
//================================================================
typedef struct PIDValue
{
uint32 Ek_Uint32[3]; //差值保存,给定和反馈的差值
uint8 EkFlag_Uint8[3]; //符号,1则对应的为负数,0为对应的为正数
uint8 KP_Uint8;
uint8 KI_Uint8;
uint8 KD_Uint8;
uint16 Uk_Uint16;//上一时刻的控制电压
uint16 RK_Uint16;//设定值
uint16 CK_Uint16;//实际值
}PIDValueStr;
PIDValueStr PID;
uint8 out ;// 加热输出
uint8 count;// 输出时间单位计数器
/*================================================================
PID = Uk + KP*[E(k)-E(k-1)]+KI*E(k)+KD*[E(k)-2E(k-1)+E(k-2)];(增量型PID算式)
函数入口: RK(设定值),CK(实际值),KP,KI,KD
函数出口: U(K)
//PID运算函数
================================================================*/
void PIDOperation (void)
{
uint32 Temp[3];//中间临时变量
uint32 PostSum;//正数和
uint32 NegSum;//负数和
Temp[0] = 0;
Temp[1] = 0;
Temp[2] = 0;
PostSum = 0;
NegSum = 0;
if( PID.RK_Uint16 > PID.CK_Uint16 )//设定值大于实际值否?
{
if( PID.RK_Uint16 - PID.CK_Uint16 >10 )//偏差大于10否?
{
PID.Uk_Uint16 = 100;}//偏差大于10为上限幅值输出(全速加热)
else
{
Temp[0] = PID.RK_Uint16 - PID.CK_Uint16;//偏差<=10,计算E(k)
PID.EkFlag_Uint8[1]=0;//E(k)为正数,因为设定值大于实际值
//数值移位
PID.Ek_Uint32[2] = PID.Ek_Uint32[1];
PID.Ek_Uint32[1] = PID.Ek_Uint32[0];
PID.Ek_Uint32[0] = Temp[0];
//================================================================
if( PID.Ek_Uint32[0] >PID.Ek_Uint32[1] )//E(k)>E(k-1)否?
{
Temp[0]=PID.Ek_Uint32[0] - PID.Ek_Uint32[1];//E(k)>E(k-1)
PID.EkFlag_Uint8[0]=0; }//E(k)-E(k-1)为正数
else
{
Temp[0]=PID.Ek_Uint32[0] - PID.Ek_Uint32[1];//E(k)<E(k-1)
PID.EkFlag_Uint8[0]=1; }//E(k)-E(k-1)为负数
//================================================================
Temp[2]=PID.Ek_Uint32[1]*2 ;// 2E(k-1)
if( (PID.Ek_Uint32[0]+ PID.Ek_Uint32[2])>Temp[2] )//E(k-2)+E(k)>2E(k-1)否?
{
Temp[2]=(PID.Ek_Uint32[0]+ PID.Ek_Uint32[2])-Temp[2];//E(k-2)+E(k)>2E(k-1)
PID.EkFlag_Uint8[2]=0; }//E(k-2)+E(k)-2E(k-1)为正数
else
{
Temp[2]=Temp[2]-(PID.Ek_Uint32[0]+ PID.Ek_Uint32[2]); //E(k-2)+E(k)<2E(k-1)
PID.EkFlag_Uint8[2]=1; }//E(k-2)+E(k)-2E(k-1)为负数

//================================================================
Temp[0] = (uint32)PID.KP_Uint8 * Temp[0];// KP*[E(k)-E(k-1)]
Temp[1] = (uint32)PID.KI_Uint8 * PID.Ek_Uint32[0];// KI*E(k)
Temp[2] = (uint32)PID.KD_Uint8 * Temp[2];// KD*[E(k-2)+E(k)-2E(k-1)]
//以下部分代码是讲所有的正数项叠加,负数项叠加?
//KP*[E(k)-E(k-1)]
if(PID.EkFlag_Uint8[0]==0)
PostSum += Temp[0];//正数和
else
NegSum += Temp[0];//负数和
// KI*E(k)
if(PID.EkFlag_Uint8[1]==0)
PostSum += Temp[1];//正数和

//KD*[E(k-2)+E(k)-2E(k-1)]
if(PID.EkFlag_Uint8[2]==0)
PostSum += Temp[2];//正数和
else
NegSum += Temp[2];//负数和
//U(K)
PostSum += (uint32)PID.Uk_Uint16;

if(PostSum > NegSum )// 是否控制量为正数
{ Temp[0] = PostSum - NegSum;
if( Temp[0] < 100 )//小于上限幅值则为计算值输出
PID.Uk_Uint16 = (uint16)Temp[0];
else
PID.Uk_Uint16 = 100;//否则为上限幅值输出
}
else//控制量输出为负数,则输出0(下限幅值输出)
PID.Uk_Uint16 = 0;
}
}
else
{ PID.Uk_Uint16 = 0; }
}

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