单片机如何写PID程序?

单片机如何写PID程序?,第1张

PID算法有公式,直接套用就可以了。

公式在这个链接说的很明白了。

http://baike.baidu.com/view/1759810.htm

1、如果加入D抖动的特别厉害,试试只用PI控制。

2、还有PID参数都是一步一步调出来的,我建议你做个上位机,就是个简单的VB串口程序,用来设置PID参数

3、然后在单片机这边弄个串口接收程序,这里就是个简单的串口程序,人人都会,把接收到的PID存储在缓冲区里。

4、然后单片机程序直接调用。单片机带EEPROM的话,当接收到改变的PID参数时,存储这些参数。去STC官网下你的单片机资料,上面有EEPROM测试程序,直接套用。

上面纯属个人建议,都容易实现,不过有点费时。

刚好前不久搞过PID,部分程序如下,仅供参考

/*==============================================================================

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。

==============================================================================*/

#include <string.h>

#include <stdio.h>

/*===============================================================================

PID Function

The PID function is used in mainly

control applications. PID Calc performs one iteration of the PID

algorithm.

While the PID function works, main is just a dummy program showing

a typical usage.

PID功能

在PID功能主要用于控制应用。 PID 计算器执行一个PID的迭代算法。虽然PID功能的工程,

主要只是一个虚拟程序显示一个典型的使用。

================================================================================*/

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

/*================================ PID计算部分===============================*/

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

)

}

/*======================= 初始化的PID结构 Initialize PID Structure===========================*/

void PIDInit (PID *pp)

{

memset ( pp,0,sizeof(PID))

}

/*======================= 主程序 Main Program=======================================*/

double sensor (void)// 虚拟传感器功能 Dummy Sensor Function{return 100.0}

void actuator(double rDelta)// 虚拟驱动器功能 Dummy Actuator Function{}

void main(void)

{

PID sPID // PID控制结构 PID Control Structure

double rOut // PID响应(输出) PID Response (Output)

double rIn // PID反馈(输入) PID Feedback (Input)

PIDInit ( &sPID ) // 初始化结构 Initialize Structure

sPID.Proportion = 0.5 // 设置PID系数 Set PID Coefficients

sPID.Integral = 0.5

sPID.Derivative = 0.0

sPID.SetPoint = 100.0 // 设置PID设定 Set PID Setpoint

for ()

{ // 模拟最多的PID处理 Mock Up of PID Processing

rIn = sensor () // 读取输入 Read Input

rOut = PIDCalc ( &sPID,rIn ) // 执行的PID迭代 Perform PID Interation

actuator ( rOut ) // 所需的更改的影响 Effect Needed Changes

}

//温控PID程序

#include<reg51.h>

#include<intrins.h>

#include<math.h>

#include<string.h>

struct PID {

unsigned int SetPoint// 设定目标 Desired Value

unsigned int Proportion// 比例常数 Proportional Const

unsigned int Integral// 积分常数 Integral Const

unsigned int Derivative// 微分常数 Derivative Const

unsigned int LastError// Error[-1]

unsigned int PrevError// Error[-2]

unsigned int SumError// Sums of Errors

}

struct PID spid// PID Control Structure

unsigned int rout// PID Response (Output)

unsigned int rin// PID Feedback (Input)

sbit data1=P1^0

sbit clk=P1^1

sbit plus=P2^0

sbit subs=P2^1

sbit stop=P2^2

sbit output=P3^4

sbit DQ=P3^3

unsigned char flag,flag_1=0

unsigned char high_time,low_time,count=0//占空比调节参数

unsigned char set_temper=35

unsigned char temper

unsigned char i

unsigned char j=0

unsigned int s

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

延时子程序,延时时间以12M晶振为准,延时时间为30us×time

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

void delay(unsigned char time)

{

unsigned char m,n

for(n=0n<timen++)

for(m=0m<2m++){}

}

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

写一位数据子程序

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

void write_bit(unsigned char bitval)

{

EA=0

DQ=0 /*拉低DQ以开始一个写时序*/

if(bitval==1)

{

_nop_()

DQ=1 /*如要写1,则将总线置高*/

}

delay(5) /*延时90us供DA18B20采样*/

DQ=1 /*释放DQ总线*/

_nop_()

_nop_()

EA=1

}

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

写一字节数据子程序

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

void write_byte(unsigned char val)

{

unsigned char i

unsigned char temp

EA=0

TR0=0

for(i=0i<8i++) /*写一字节数据,一次写一位*/

{

temp=val>>i /*移位 *** 作,将本次要写的位移到最低位*/

temp=temp&1

write_bit(temp) /*向总线写该位*/

}

delay(7) /*延时120us后*/

// TR0=1

EA=1

}

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

读一位数据子程序

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

unsigned char read_bit()

{

unsigned char i,value_bit

EA=0

DQ=0 /*拉低DQ,开始读时序*/

_nop_()

_nop_()

DQ=1 /*释放总线*/

for(i=0i<2i++){}

value_bit=DQ

EA=1

return(value_bit)

}

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

读一字节数据子程序

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

unsigned char read_byte()

{

unsigned char i,value=0

EA=0

for(i=0i<8i++)

{

if(read_bit()) /*读一字节数据,一个时序中读一次,并作移位处理*/

value|=0x01<<i

delay(4) /*延时80us以完成此次都时序,之后再读下一数据*/

}

EA=1

return(value)

}

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

复位子程序

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

unsigned char reset()

{

unsigned char presence

EA=0

DQ=0 /*拉低DQ总线开始复位*/

delay(30) /*保持低电平480us*/

DQ=1 /*释放总线*/

delay(3)

presence=DQ /*获取应答信号*/

delay(28) /*延时以完成整个时序*/

EA=1

return(presence) /*返回应答信号,有芯片应答返回0,无芯片则返回1*/

}

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

获取温度子程序

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

void get_temper()

{

unsigned char i,j

do

{

i=reset() /*复位*/

}while(i!=0) /*1为无反馈信号*/

i=0xcc /*发送设备定位命令*/

write_byte(i)

i=0x44 /*发送开始转换命令*/

write_byte(i)

delay(180) /*延时*/

do

{

i=reset() /*复位*/

}while(i!=0)

i=0xcc /*设备定位*/

write_byte(i)

i=0xbe /*读出缓冲区内容*/

write_byte(i)

j=read_byte()

i=read_byte()

i=(i<<4)&0x7f

s=(unsigned int)(j&0x0f)

s=(s*100)/16

j=j>>4

temper=i|j /*获取的温度放在temper中*/

}

/*====================================================================================================

Initialize PID Structure

=====================================================================================================*/

void PIDInit (struct PID *pp)

{

memset ( pp,0,sizeof(struct PID))

}

/*====================================================================================================

PID计算部分

=====================================================================================================*/

unsigned int PIDCalc( struct PID *pp, unsigned int NextPoint )

{

unsigned int 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->SumEror // 积分项

+ pp->Derivative * dError)// 微分项

}

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

温度比较处理子程序

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

compare_temper()

{

unsigned char i

if(set_temper>temper)

{

if(set_temper-temper>1)

{

high_time=100

low_time=0

}

else

{

for(i=0i<10i++)

{ get_temper()

rin = s// Read Input

rout = PIDCalc ( &spid,rin )// Perform PID Interation

}

if (high_time<=100)

high_time=(unsigned char)(rout/800)

else

high_time=100

low_time= (100-high_time)

}

}

else if(set_temper<=temper)

{

if(temper-set_temper>0)

{

high_time=0

low_time=100

}

else

{

for(i=0i<10i++)

{ get_temper()

rin = s// Read Input

rout = PIDCalc ( &spid,rin )// Perform PID Interation

}

if (high_time<100)

high_time=(unsigned char)(rout/10000)

else

high_time=0

low_time= (100-high_time)

}

}

// else

// {}

}

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

T0中断服务子程序,用于控制电平的翻转 ,40us*100=4ms周期

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

void serve_T0() interrupt 1 using 1

{

if(++count<=(high_time))

output=1

else if(count<=100)

{

output=0

}

else

count=0

TH0=0x2f

TL0=0xe0

}

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

串行口中断服务程序,用于上位机通讯

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

void serve_sio() interrupt 4 using 2

{

/* EA=0

RI=0

i=SBUF

if(i==2)

{

while(RI==0){}

RI=0

set_temper=SBUF

SBUF=0x02

while(TI==0){}

TI=0

}

else if(i==3)

{

TI=0

SBUF=temper

while(TI==0){}

TI=0

}

EA=1 */

}

void disp_1(unsigned char disp_num1[6])

{

unsigned char n,a,m

for(n=0n<6n++)

{

// k=disp_num1[n]

for(a=0a<8a++)

{

clk=0

m=(disp_num1[n]&1)

disp_num1[n]=disp_num1[n]>>1

if(m==1)

data1=1

else

data1=0

_nop_()

clk=1

_nop_()

}

}

以前收藏的一个程序,与你分享一下,希望对你有用、


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原文地址: http://outofmemory.cn/yw/8158501.html

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