请教单片机PWM控制加热器用增量式PID,三个参数的选择

只看该作者 · 2013-12-5 13:40

本帖最后由 discussant 于 2013-12-5 13:44 编辑

我用PWM信号控制加热器，采用增量式PWM控制方法。增量式的公式是δu(k)=A*E（K)-B*E（K-1)+C*E（K-2)，请问这三个参数如何选择？我的机器是用传感器测量水温的，通常测量到的水温要滞后一些，因为传感器离加热器有一定距离。现在想用单片机输出PWM来让水温稳定在设定温度。

只看该作者 · 2013-12-5 14:48

好像有个建议选值方法的，网上有

2万 · 2013-12-5 16:13

LZ上面的公式是懒汉公式，最好把PID的3个分开，可以独立调整PID参数，更灵活。

只看该作者 · 2013-12-5 18:37

谢谢各位，有没有不计算，用增减PWM来做的PI控制的简单的程序？

2万 · 2013-12-6 15:16

不计算，叫算法吗？
不编程，叫程序吗？
其实，你只要肯付出，一切都会有的，要么付出精力，要么付出金钱。

只看该作者 · 2013-12-6 17:54

/************************************************
PID温度控制做动函数
*************************************************/
void compare_temper()
{
   if(f_start==1)             //按下启动键,则还要判断
   {

            if(set_temp>r_temperature)
            {
         if(set_temp-r_temperature>5)             //如果控制目标温度温与实时温度差大于5度
                  {
                        PWM0_set(255);                      //PWM 输出低电平占空比最大。即全速加温
         }
         else
         {
               rin=r_temperature;                //PID输入实时温度采样值
                        rout = PIDCalc ( &spid,rin );       // PID增量输出
         if(rout>=240)rout=240;             //保障PWM输入值10-240 防止pwm出现失调。stc单片机特性。
                        if(rout<=20)rout=20;
                        PWM0_set(255-rout);
         }
         }
         else if(set_temp<=r_temperature) PWM0_set(0);  //目标温度<=实时温度,pwm输出高电平占空比最小，关闭加热

   }
   else if(f_start==0)  PWM0_set(0);          //没按下启动键,则关闭加热

}

只看该作者 · 2013-12-6 17:54

/************************************************
PID函数初始化
*************************************************/
void PIDBEGIN()
{
   PIDInit(&spid);                            // Initialize Structure
   spid.Proportion = 10;                      // Set PID Coefficients
   spid.Integral = 5;
   spid.Derivative =4;
}

只看该作者 · 2013-12-6 17:55

/************************************************
            PID初始化
*************************************************/
void PIDInit (struct PID *pp)
{
   memset ( pp,0,sizeof(struct PID));
}

/************************************************
            增量控制PID函数体
51单片机最不擅长浮点数计算，转换成int型计算
//增量法计算公式：Pdt=Kp*[E(t)-E(t-1)]+Ki*E(t)+Kd*[E(t)-2*E(t-1)+E(t-2)]
*************************************************/
uint PIDCalc( struct PID *pp, double r_temperature )
{
   uint dError,Error,pError;
   Error = (set_temp - r_temperature);          //偏差E(t)
   pError=Error-pp->LastError;                   //E(t)-E(t-1)
   dError=Error-2*pp->LastError+pp->PrevError; //E(t)-2*E(t-1)+E(t-2)
   pp->PrevError = pp->LastError;
   pp->LastError = Error;
   return (pp->Proportion * pError + pp->Integral *Error+ pp->Derivative * dError);
         //比例 //积分项 // 微分项
}

//************PWM初始化******************
//***************************************
void PWM_init (void)
{
   CMOD=0x02;    //设置PCA定时器
   CL=0x00;
   CH=0x00;
   CCAPM0=0x42; //PWM0设置PCA工作方式为PWM方式（0100 0010）
   CCAP0L=0x00; //设置PWM0初始值与CCAP0H相同,PWM0初始时为0(注:CL≥CCAPnL时,PWMn接口输出高电平,反之,输出低电平)
      CCAP0H=0x00; // PWM0初始时为0

   CCAPM1=0x42; //PWM1设置PCA工作方式为PWM方式（使用时删除//）
   CCAP1L=0x00; //设置PWM1初始值与CCAP0H相同
   CCAP1H=0x00; // PWM1初始时为0

   CR=1;          //启动PCA定时器
}

/*********************************************************************************************
函数名：PWM0占空比设置函数
调  用：PWM0_set();
参  数：0x00~0xFF（亦可用0~255）
返回值：无
结  果：设置PWM模式占空比，为0时全部高电平，为1时全部低电平
备  注：如果需要PWM1的设置函数，只要把CCAP0L和CCAP0H中的0改为1即可
/**********************************************************************************************/
void PWM0_set (uchar a)
{
   CCAP0L= a; //设置值直接写入CCAP0L
      CCAP0H= a; //设置值直接写入CCAP0H
}

只看该作者 · 2013-12-6 17:59

网上找的,我把它做了修改(用NTC等),精度+-1度,我是用12VDC/2A发热提来测试

只看该作者 · 2013-12-6 18:00

/************************************************
PID函数
*************************************************/
/*************PID**********************************/
struct PID
{
   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]
};

xdata struct PID spid; // PID Control Structure

uint rout;             // PID Response (Output)
uint rin;                // PID Feedback (Input)

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