[STM32F1] STM32 pid自整定+pid控温+pwm输出

#include "./pid/pid.h"   

#include "./led/bsp_led.h"   

#include "./GeneralTim/bsp_GeneralTim.h"



PID pid; //存放PID算法所需要的数据



uint16_t pw;

uint16_t save_buff[9000] = {0}; //保存数据缓存

extern volatile        uint16_t Step_Auto;       

extern volatile        uint32_t PID_cool_cnt;

extern volatile        uint32_t PID_heat_cnt;

extern volatile        uint16_t pid_self_first_status_flag;        //标志位

extern volatile        uint16_t PID_Deal,PID_auto_Deal;

extern volatile        uint16_t zero_across_counter;

extern volatile        uint16_t k_pid_self_counter;

extern volatile        uint16_t CCR4_Val;

extern volatile        uint16_t kkk;

void PID_Calc()  //pid计算

{

        float DelEk;       

        float out;

        if (PID_Deal == 1)

        {

                pid.Ek=pid.Sv-pid.Pv;   //得到当前的偏差值

                pid.SEk+=pid.Ek;        //历史偏差总和

                DelEk=pid.Ek-pid.Ek_1;  //最近两次偏差之差



                pid.Pout=pid.Kp*pid.Ek;     //比例输出

                pid.Iout=pid.Ki*pid.SEk;                          //积分输出

                pid.Dout=pid.Kd*DelEk;                            //微分输出

                out= pid.Pout+ pid.Iout+ pid.Dout;

                kkk++;

                if(out>255)

                {

                        kkk=0;

                        pid.SEk=0;

                }

                if(out>255)

                {

                        pid.OUT=255;

                }

                else if(out<0)

                {

                        pid.OUT=0;

                }

                else

                {

                        pid.OUT=out;

                }

                pid.Ek_1=pid.Ek;  //更新偏差

//                printf ( "\r\n%.1f\r\n",out);       

                PID_out();

               

        }

}

void PID_out()  //输出PID运算结果到负载---每1ms被调用1次

{

        uint16_t kk;

        if (pid.Pv>pid.Sv)//当前温度大于用户设定温度

        {

                CCR4_Val=100;

                GENERAL_TIM_Init();

        }

                else

                {

                kk=100-pid.OUT*100/255;

                CCR4_Val=kk;

                GENERAL_TIM_Init();

//        printf ( "\r\n%3d\r\n",kk);

                }

}

void PID_auto()//继电器反馈法自整定pid参数

{



        uint8_t i = 0;

        float KC = 0;

        float TC = 0;

        float V_temp = 0,min_temp = 0,max_temp = 0;

        float TIME_Hight=0,TIME_LOW=0;

       

       

        //第一步进入比较初始温度 确定此时温度处于哪种情况



if (PID_auto_Deal== 0)

{

/******************************************************************************************************/

               

                PID_Deal = 0;//退出pid

               

                //程序第一次进入 查看对比当前温度和设定温度



                if(pid.Pv < pid.Sv1)//当前温度低于设定温度

                {

                        PID_heat_cnt++;                //热

                        PID_cool_cnt = 0;

                        if(PID_heat_cnt >= 3)//连续3次结果

                        {

                                CCR4_Val=0;//加热

                                GENERAL_TIM_Init();



                                if(Step_Auto == 0)               

                                {

                                        Step_Auto = 1;

                                        zero_across_counter++;

//                                        printf ( "\r\n1");       

                                }

                        }

                }

                else//当前温度 大于 设定温度 停止加热

                {

                        PID_cool_cnt++;

                        PID_heat_cnt = 0;

                        if(PID_cool_cnt > 3)

                        {

                                CCR4_Val=100;                //不加热

                                GENERAL_TIM_Init();

                                if(Step_Auto == 1)                //设定温度高于当前温度

                                {

                                        Step_Auto = 0;

                                        zero_across_counter++;

                                }

                        }

                }

                if(PID_heat_cnt >= 65535)//连续3次结果

                {

                        PID_heat_cnt=65535;

                }

                if(PID_cool_cnt >= 65534)//连续3次结果

                {

                        PID_cool_cnt=65534;

                }

               

               

               

                /*****************开始计算强行振荡的周期和幅值****************************/                       



                if((zero_across_counter == 3 ) || (zero_across_counter == 4 ))

                {

                        save_buff[k_pid_self_counter] = pid.Pv;

                       

                        k_pid_self_counter++;

                       

                        if(k_pid_self_counter >=9000)

                        {

                                k_pid_self_counter = 0;                                       

                        }

                }

                else if(zero_across_counter == 5 )//5次过0 则说明出现了振荡 整定成功

                {

                                PID_Deal = 1;

                                PID_auto_Deal = 1;

                                zero_across_counter = 0;



                                        max_temp=save_buff[0];

                                        min_temp=save_buff[0];

                                        for(i = 0;i < k_pid_self_counter;i++)

                                        {

                                                if(save_buff[i] >= max_temp)

                                                {

                                                        max_temp = save_buff[i];

                                                        TIME_LOW=i;

                                                }

                                                if(save_buff[i] <= min_temp)

                                                {

                                                        min_temp = save_buff[i];

                                                        TIME_Hight=i;

                                                }

                                        }

                                        V_temp =  max_temp - min_temp;                                        //最大减最小就是幅值

                                       

                                       

                                KC = 127/V_temp;

//如果记录了 最低温度 与 最高温度对应的时间 那么沿用这个公式：TC = 2 * (TIME_Hight - TIME_LOW);       

                                TC = k_pid_self_counter;        //TC =2 * (TIME_Hight - TIME_LOW);

                       

                                pid.Kp = 0.6*KC;               

                                pid.Ki = (0.6*KC)/(0.5*TC)/10;

                                pid.Kd = (0.6*KC)*(0.125*TC)/60;

                                printf ( "\r\n整定成功");               

                        }

        }       

}









#include "stm32f10x.h"

#include "core_cm3.h"

#include "./systick/bsp_SysTick.h"

#include "./led/bsp_led.h"

#include "./usart/bsp_usart.h"

#include "./ds18b20/bsp_ds18b20.h"

#include "./pid/pid.h"

#include "./timer/timer.h"

#include "./AdvanceTim/bsp_AdvanceTim.h"

#include "./GeneralTim/bsp_GeneralTim.h"



volatile uint32_t time = 0; // ms 计时变量

volatile uint32_t time2 = 0; // ms 计时变量

float TM1,TM2;

volatile uint8_t ucDs18b20Id[8];



volatile        uint16_t Step_Auto;        

volatile        uint32_t PID_cool_cnt;

volatile        uint32_t PID_heat_cnt;

volatile        uint16_t pid_self_first_status_flag;        //标志位

volatile        uint16_t PID_Deal,PID_auto_Deal;

volatile        uint16_t zero_across_counter;

volatile        uint16_t k_pid_self_counter;

volatile        uint16_t CCR4_Val;

volatile        uint16_t kkk;

//volatile         uint16_t save_buff[9000] = {0};

void delay();



void PID_Init()

{

                pid.Sv=30;                //用户设定温度

                pid.OUT0=1;



                zero_across_counter=0;

                PID_cool_cnt=0;

                PID_heat_cnt=0;

                PID_Deal=0;

                PID_auto_Deal=0;

                pid_self_first_status_flag = 0;

                k_pid_self_counter=0;

                if( pid.Pv <= pid.Sv)        //设定温度高于当前温度

                {

                        pid.Sv1=(pid.Sv-pid.Pv)/2+pid.Pv;        

                        pid.Sv1=(pid.Sv-pid.Pv)/2+pid.Pv;        

                        pid.Sv1=(pid.Sv-pid.Pv)/2+pid.Pv;        

                        pid.Sv1=(pid.Sv-pid.Pv)/2+pid.Pv;        

                        pid.Sv1=(pid.Sv-pid.Pv)/2+pid.Pv;        

                        

                }               

//                CCR4_Val=100;

//                PID_auto_Deal=1;

//                PID_Deal=1;

//                pid.Sv=30;

//                pid.Kp=38.0999985;

//                pid.Ki=0.21666673;

//                pid.Kd=2.8575;

               

        

}







/**

  * [url=home.php?mod=space&uid=247401]@brief[/url]  主函数

  * @param  无  

  * @retval 无

  */

int main(void)

{        

                delay();

        CCR4_Val=50;

        ADVANCE_TIM_Init();

        GENERAL_TIM_Init();

        

        /* 配置SysTick 为1us中断一次 */

        SysTick_Init();

        

        

//        /* 端口初始化 */

//        LED_GPIO_Config();//初始化了PB1口

        

        



        

        USART_Config();        //初始化串口1

        printf("\r\n this is a ds18b20 test demo \r\n");

        while( DS18B20_Init() )        

        printf("\r\n no ds18b20 exit \r\n");//初始化DS18B20，不初始化就等待这里?

        printf("\r\n ds18b20 exit \r\n");

        DS18B20_ReadId(ucDs18b20Id);

        TM1=DS18B20_GetTemp_MatchRom ( ucDs18b20Id );

        pid.Pv=TM1;

        PID_Init();  //参数初始化        

        pid.Sv1=28;        

        while(1)        

        {        

                printf ( "\r\n%.1f",TM1);                // 打印通过 DS18B20 序列号获取的温度值        

                Delay_ms(10);

                TM1=DS18B20_GetTemp_MatchRom ( ucDs18b20Id );

                pid.Pv=TM1;//当前温度         

                pid.Pv=TM1;//当前温度        

                PID_auto();

                PID_Calc(); //pid计算                                                               

//                printf ( "\r\n%.1f",TM1);                // 打印通过 DS18B20 序列号获取的温度值        

//                Delay_ms(1000);

//                if ( time >= 10 ) /* 10 * 1 ms = 10ms 时间到 */

//    {

//      time = 0;  

//                        TM1=DS18B20_GetTemp_MatchRom ( ucDs18b20Id );

//                        pid.Pv=TM1;//当前温度        

//    }

//                if ( time2 >= 1000 ) /* 1000 * 1 ms = 1s 时间到 */

//    {

//      time2 = 0;  

//                        pid.Pv=TM1;//当前温度        

//                        PID_auto();

//                        PID_Calc(); //pid计算                                                               

//                }               

        }         

}                                

void delay(void)

{

        int i;

        for(i=0; i<10000000; i++)

                ;

}