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pid算法

在過程控制中，按偏差的比例（P）、積分（I）和微分（D）進行控制的PID控制器（亦稱PID調節(jié)器）是應用最為廣泛的一種自動控制器。它具有原理簡單，易于實現(xiàn)，適用面廣，控制參數(shù)相互獨立，參數(shù)的選定比較簡單等優(yōu)點；而且在理論上可以證明，對于過程控制的典型對象──“一階滯后+純滯后”與“二階滯后+純滯后”的控制對象，PID控制器是一種最優(yōu)控制。PID調節(jié)規(guī)律是連續(xù)系統(tǒng)動態(tài)品質校正的一種有效方法，它的參數(shù)整定方式簡便，結構改變靈活（PI、PD、…）。[1]

水箱液位PID調節(jié)控制系統(tǒng)及實物仿真調試

【摘要】在人們生活以及工業(yè)生產等諸多領域經常涉及到液位和流量的控制問題，例如居民生活用水的供應，飲料、食品加工，溶液過濾，化工生產等多種行業(yè)的生產加工過程，通常需要使用蓄液池，蓄液池中的液位需要維持合適的高度，既不能太滿溢出造成浪費，也不能過少而無法滿足需求。因此液面高度是工業(yè)控制過程中一個重要的參數(shù)，特別是在動態(tài)的狀態(tài)下，采用適合的方法對液位進行檢測、控制，能收到很好的效果。PID 控制（比例、積分和微分控制）是目前采用最多的控制方法。【關鍵詞】水箱液位； PID 控制；液位控制； Matlab 仿真一．引言在人們生活以及工業(yè)生產等諸多領域經常涉及到液位和流量的控制問題，例如居民生活用水的供應，飲料、食品加工，溶液過濾，化工生產等多種行業(yè)的生產加工過程，通常需要使用蓄液池，蓄液池中的液位需要維持合適的高度，既不能太滿溢出造成浪費，也不能過少而無法滿足需求。因此液面高度是工業(yè)控制過程中一個重要的參數(shù)，特別是在動態(tài)的狀態(tài)下，采用適合的方法對液位進行檢測、控制，能收到很好的效果。本論文利用PID 算法在matlab 中進行仿真并講解實物搭接效果，具體如下：1、利用指導書中推導的模型和實際的參數(shù)，建立水箱液位控制系統(tǒng)的數(shù)學模型，并進行線性化；2、構成水箱液位閉環(huán)無靜差系統(tǒng)，并測其動態(tài)性能指標和提出改善系統(tǒng)動態(tài)性能的方法，使得系統(tǒng)動態(tài)性能指標滿足σ%≤10%，調節(jié)器調節(jié)閥水槽測量變送出水閥系數(shù)＜0.5 秒，靜態(tài)誤差小于2%；3、通過在matlab 編程中求取合適的反饋變量K,然后與仿真模型結合構成最優(yōu)控制的水箱液位系統(tǒng)，通過圖形分析是否滿足系統(tǒng)的性能參數(shù)；

標簽： pid調節(jié)控制系統(tǒng)

上傳時間： 2022-06-18

上傳用戶：1208020161
溫度控制的pid算法的C語言程序.

#nclude<reg51.h>#include<intrins.h>#銷nclude<math.h>#include<string.h>struct PID{unsigned int SetPoint；//設定目標 Desired Value unsigned int Proportion；//比例常數(shù)Proportional Const unsigned int integral；//積分常數(shù)Integral Const unsigned int Derivative://微分常數(shù)Derivative Const unsigned int LastError；//Emorl-1]unsigned int PrevError；//Errorl-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=P100；sbit clk=P141；sbit plus=P240；sbit subs=P241：sbit stop=P22；sbit output=P34；sbit DQ=P33；unsigned char flag，flag_1=0；unsigned char high_time，low_time，.count=0，/占空比調節(jié)參數(shù)unsigned char set_temper=35；unsigned char temper；unsigned chari：unsigned charj=0；unsigned ints；

標簽： 溫度控制 pid算法 C語言

上傳時間： 2022-07-02

上傳用戶：xsr1983
基于DSP的茶青發(fā)酵溫濕度控制系統(tǒng)設計.rar

研究表明，茶葉做青環(huán)境及工藝等是影響烏龍茶品質的重要因素。由于烏龍茶茶青在發(fā)酵過程會產生大量水汽，因此，對茶青發(fā)酵的溫度控制要求十分高，而且還要求能夠不間斷除濕。目前，很多中小型烏龍茶加工車間采用空調來調節(jié)烏龍茶茶青發(fā)酵過程的溫度和濕度，但是由于空調不能在制熱過程中除濕，因此，采用空調是無法在低溫天氣用于茶青發(fā)酵加工的。本文通過對空調系統(tǒng)的研究，結合除濕機的工作原理，設計了一種具有新型結構的茶青發(fā)酵溫濕度控制系統(tǒng)。通過制冷回路的改進和閥門的切換，使得本系統(tǒng)既可以象普通空調一樣制冷制熱，也可以當作除濕機來用，滿足了烏龍茶茶青發(fā)酵加工過程不間斷除濕的要求。論文詳細介紹了該系統(tǒng)的工作原理和控制方法，包括模糊PID控制策略的研究，并基于DSP平臺設計了相關的控制算法。最后，采用MATLAB進行仿真研究，證明較常規(guī)pid算法具有更好的控制性能。

標簽： DSP 發(fā)酵溫濕度

上傳時間： 2013-04-24

上傳用戶：Amygdala
基于DSP高頻通訊全橋開關電源的研究與設計.rar

近年來，隨著大規(guī)模集成電路的飛速發(fā)展，微控制器和數(shù)字信號處理器的性價比不斷提高，數(shù)字控制技術已逐步應用于大中功率高頻開關電源。相對于傳統(tǒng)模擬控制方式，數(shù)字控制方式具有電源設計靈活、外圍控制電路少、可采用較先進的控制算法、具有較高可靠性等優(yōu)點。高頻開關電源具有體積小、重量輕、效率高、輸出紋波小等特點，現(xiàn)已逐步成為現(xiàn)代通訊設備的新型基礎電源系統(tǒng)。針對傳統(tǒng)開關電源中損耗較大、超調量較大、動態(tài)性能較差等問題，本文采用基于DSP的全橋軟開關拓撲結構。全橋軟開關移相控制技術由智能DSP系統(tǒng)完成，采樣信號采用差分傳輸，控制算法采用模糊自適應pid算法，產生數(shù)字PWM波配合驅動電路控制全橋開關的通斷。在輸入端應用平均電流控制法的有源功率因數(shù)校正，使輸入電流跟隨輸入電壓的波形，從而使功率因數(shù)接近1。最后通過Matlab仿真結果表明模糊自適應PID控制算法比傳統(tǒng)PID控制算法在超調量，調節(jié)時間，動態(tài)特性等性能上具有優(yōu)越性。論文以高頻開關電源的設計為主線，在詳細分析各部分電路原理的基礎上，進行系統(tǒng)的主電路設計、輔助電路設計、控制電路設計、仿真研究、軟件實現(xiàn)。重點介紹了高頻變壓器的設計及模糊自適應PID控制器的實現(xiàn)。并將輔助電源及控制電路制成電路板，以及在此電路板基礎上進行各波形分析并進行相關實驗。

標簽： DSP 高頻通訊

上傳時間： 2013-04-24

上傳用戶：s藍莓汁
基于PLC與FPC變頻調速系統(tǒng)的研究.rar

本文設計的變頻調速恒壓供水系統(tǒng)由上位機、PLC、變頻器、壓力變送器等組成。本系統(tǒng)包含三臺水泵電動機，采用通用變頻器來實現(xiàn)對三相水泵電動機組的軟啟動和變頻調速，運行切換采用“先開先停”的原則。壓力變送器檢測當前水壓信號，送入PLC與設定值經PID比較運算，從而控制變頻器的輸出電壓和頻率，進而改變水泵電動機組的轉速來改變供水量，最終保持管網(wǎng)壓力恒定在設定值附近。把模糊控制算法引入到控制系統(tǒng)中，從而改善了系統(tǒng)的靜動態(tài)特性。模糊控制是一種不依賴于被控過程數(shù)學模型的仿人思維的控制技術。它可以利用領域專家的操作經驗或知識建立被控系統(tǒng)的模糊規(guī)則，有較好的知識表達能力。但傳統(tǒng)的模糊控制同pid算法一樣，均為“事后調節(jié)”，因而對大遲延對象的控制效果不是很理想。預測控制的核心是不僅注意過去及現(xiàn)在的目標值，而且注意將來的目標值，使受控量和目標值的偏差盡可能地小，從而提高系統(tǒng)的控制性能。預測控制和模糊控制是各自獨立發(fā)展起來的兩類控制方法，在二者充分發(fā)展的基礎上，提出將預測的思想和模糊的思想結合起來，形成一種新的控制方法——模糊預測控制FPC。本文將FPC技術應用于供水系統(tǒng)，設計出自調整修正因子模糊PID控制器，克服了傳統(tǒng)PID控制設計中的參數(shù)調整困難的問題。模糊PID控制是在大誤差范圍內采用模糊控制，以提高動態(tài)響應速度；在小誤差范圍內采用PID控制，引入積分控制作用以消除靜態(tài)誤差，提高控制精度。本設計通過變頻調速實現(xiàn)恒水壓控制，并針對系統(tǒng)的時滯特點采用Smith預估控制器進行補償。利用Matlab對其模型進行仿真，仿真結果與傳統(tǒng)控制算法相比較，該算法具有魯棒性好，實現(xiàn)簡單，易于在線調整等優(yōu)點，系統(tǒng)響應曲線沒有超調，系統(tǒng)的建立時間比較短，抗干擾能力強。通過對上位機和PLC之間通信的分析和研究，完成了上、下位機的通信設置，給出了上位機監(jiān)控程序編寫方法，通過通信模塊實現(xiàn)了對供水系統(tǒng)的遠程監(jiān)控及故障報警。所開發(fā)的系統(tǒng)將FPC與PLC相結合，克服了傳統(tǒng)的調節(jié)器的缺點，充分發(fā)揮了PLC控制靈活、編程方便、適應性強的優(yōu)點，提高了控制的精確度。實驗結果表明，該系統(tǒng)能對異步電動機轉速實現(xiàn)精確控制，實用性強，具有一定的推廣價值。

標簽： PLC FPC 變頻調速系統(tǒng)

上傳時間： 2013-05-19

上傳用戶：sdq_123
汽車底盤測功機測控系統(tǒng)的研究.rar

隨著科學技術的發(fā)展，汽車結構不斷完善，人們對汽車的性能更加關注。汽車本身是一個復雜的系統(tǒng)，在使用過程中，隨著行駛里程的增加和使用時間的延續(xù)，汽車技術狀況可能不斷惡化，需要定期進行檢測。汽車底盤測功機是一種不解體檢驗汽車性能的檢測設備，采用現(xiàn)代電測和計算機技術，模擬汽車在各種路面行駛阻力，使汽車的道路試驗項目移至室內進行，減少室外環(huán)境變化對測試的影響，能夠很好的改善試驗人員的試驗環(huán)境和提高測試精度。本文首先介紹了汽車底盤測功機的發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀，闡明了研究汽車底盤測功機測控系統(tǒng)的目的和意義，給出了汽車底盤測功機的結構和工作原理，在詳細分析汽車道路上和底盤測功機上運行受力情況的基礎上，建立了測功機電模擬模型。采用電模擬阻力加載裝置，不僅省去了繁瑣的慣性飛輪裝置，簡化了底盤測功機的結構，而且實現(xiàn)了慣性阻力的無級模擬。在系統(tǒng)硬件上，設計了轉速轉矩信號的采集電路和前端信號處理電路，提高了采集數(shù)據(jù)的準確性，保證系統(tǒng)的精度，并給出了勵磁控制電路的設計與實現(xiàn)。在通訊上，設計CAN和USB互相轉化的接口電路，不僅實現(xiàn)上下位機之間的通訊，而且還突破了傳統(tǒng)底盤測功機上下位機通訊速率慢的瓶頸。在控制策略上，采用積分分離pid算法，實現(xiàn)轉速、勵磁電流和轉矩、勵磁電流的兩個雙閉環(huán)控制器，滿足了汽車底盤測功機不同運行狀況的需求。在軟件上，采用模塊化編程的思想，從而增強了程序的可移植性和靈活性。最后，構建了實驗平臺，對系統(tǒng)進行了實驗研究，實驗結果表明：系統(tǒng)能滿足汽車性能測試的要求。

標簽： 汽車底盤測功測控系統(tǒng)

上傳時間： 2013-06-12

上傳用戶：問題問題
基于DSP的全數(shù)字通信高頻開關電源的研究與設計.rar

隨著電信業(yè)的迅猛發(fā)展，電信網(wǎng)絡總體規(guī)模不斷擴大，網(wǎng)絡結構日益復雜先進。作為通訊支撐系統(tǒng)的通訊用基礎電源系統(tǒng)，市場需求逐年增加，其動力之源的重要性也日益突出。龐大的電信網(wǎng)絡高效、安全、有序的正常運行，對通信電源系統(tǒng)的品質提出了越來越嚴格的要求，推動了通信電源向著高效率、高頻化、模塊化、數(shù)字化方向發(fā)展。本文在廣泛了解通信電源的行業(yè)現(xiàn)狀和研究熱點的基礎上，深入研究了開關電源的基本原理及相關技術，重點分析了開關電源功率因數(shù)技術及移相全橋軟開關PWM技術的基本原理，并在這基礎上設計了一款通信機房常用的48V/25A的通信電源模塊，該電源模塊由功率因數(shù)校正和DC/DC變換兩級電路組成，采用了一些最新的技術來提高電源的性能。例如，在電路拓撲中引入軟開關技術，通過采用移相全橋軟開關PWM變換器實現(xiàn)開關管的零電壓開通，減小功率器件損耗，提高電源效率；采用高性能的DSP芯片對電源實現(xiàn)數(shù)字PWM控制，克服了一般單芯片控制器由于運行頻率有限，無法產生足夠高頻率和精度的PWM輸出及無法完成單周期控制的缺陷；引入了智能控制技術，以模糊自適應PID控制算法取代傳統(tǒng)的pid算法，提高了開關電源的動態(tài)性能。整篇論文以電源設計為主線，在詳細分析電路原理的基礎上，進行系統(tǒng)的主電路參數(shù)設計、輔助電路設計、控制回路設計、仿真研究、軟件實現(xiàn)。

標簽： DSP 全數(shù)字通信

上傳時間： 2013-05-26

上傳用戶：l254587896
基于DSP的無刷直流電機控制系統(tǒng)的設計與研究.rar

由于永磁無刷直流電機既具備交流電機結構簡單、運行可靠、維護方便等一系列優(yōu)點，又兼有普通有刷直流電機調速特性好、運行效率高的優(yōu)點，因此它在當今國民經濟各個領域得到了越來越廣泛的應用。本文對基于DSP的無刷直流電機控制系統(tǒng)進行了設計和研究。本論文首先回顧了無刷直流電機的產生、發(fā)展歷程，介紹了目前的熱點研究方向和最新研究成果。第二章對無刷直流電機的組成環(huán)節(jié)、結構、工作原理、運行特性進行了分析，并且建立了無刷直流電機的數(shù)學模型，對其控制方法進行了討論。同時，DSP控制器由于其高速的處理能力和豐富的片上資源，已經廣泛的應用于電機控制領域。第三章介紹了TI的高性能DSP芯片 TMS320LF2407A的結構和性能，提出了基于 TMS320LF2407A 的 BLDCM 的控制方案，并且對系統(tǒng)的相關環(huán)節(jié)進行了討論和分析。第四、五兩章分別完成了硬件和軟件的設計。此系統(tǒng)是基于PWM技術和pid算法的雙閉環(huán)控制系統(tǒng)。硬件電路包括了控制電路、主電路、檢測電路、保護電路幾個部分；軟件采用模塊化的編程思想，編制了各程序模塊的控制流程圖，并論述了其實現(xiàn)方面的若干問題。第六章給出了系統(tǒng)的仿真實驗結果及分析。第七章對全文內容進行了總結，并對無刷直流電機控制系統(tǒng)提出了展望。

標簽： DSP 無刷直流電機控制系統(tǒng)

上傳時間： 2013-04-24

上傳用戶：xiaoxiang
基于DSP和FPGA的數(shù)字化開關電源的實用化研究.rar

文章開篇提出了開發(fā)背景。認為現(xiàn)在所廣泛應用的開關電源都是基于傳統(tǒng)的分立元件組成的。它的特點是頻率范圍窄、電力小、功能少、器件多、成本較高、精度低，對不同的客戶要求來“量身定做”不同的產品，同時幾乎沒有通用性和可移植性。在電子技術飛速發(fā)展的今天，這種傳統(tǒng)的模擬開關電源已經很難跟上時代的發(fā)展步伐。隨著DSP、ASIC等電子器件的小型化、高速化，開關電源的控制部分正在向數(shù)字化方向發(fā)展。由于數(shù)字化，使開關電源的控制部分的智能化、零件的共通化、電源的動作狀態(tài)的遠距離監(jiān)測成為了可能，同時由于它的智能化、零件的共通化使得它能夠靈活地應對不同客戶的需求，這就降低了開發(fā)周期和成本。依靠現(xiàn)代數(shù)字化控制和數(shù)字信號處理新技術，數(shù)字化開關電源有著廣闊的發(fā)展空間。在數(shù)字化領域的今天，最后一個沒有數(shù)字化的堡壘就是電源領域。近年來，數(shù)字電源的研究勢頭與日俱增，成果也越來越多。雖然目前中國制造的開關電源占了世界市場的80％以上，但都是傳統(tǒng)的比較低端的模擬電源。高端市場上幾乎沒有我們份額。本論文研究的主要內容是在傳統(tǒng)開關電源模擬調節(jié)器的基礎上，提出了一種新的數(shù)字化調節(jié)器方案，即基于DSP和FPGA的數(shù)字化PID調節(jié)器。論文對系統(tǒng)方案和電路進行了較為具體的設計，并通過測試取得了預期結果。測試證明該方案能夠適合本行業(yè)時代發(fā)展的步伐，使系統(tǒng)電路更簡單，精度更高，通用性更強。同時該方案也可用于相關領域。本文首先分析了國內外開關電源發(fā)展的現(xiàn)狀，以及研究數(shù)字化開關電源的意義。然后提出了數(shù)字化開關電源的總體設計框圖和實現(xiàn)方案，并與傳統(tǒng)的開關電源做了較為詳細的比較。本論文的設計方案是采用DSP技術和FPGA技術來做數(shù)字化PID調節(jié)，通過數(shù)字化pid算法產生PWM波來控制斬波器，控制主回路。從而取代傳統(tǒng)的模擬PID調節(jié)器，使電路更簡單，精度更高，通用性更強。傳統(tǒng)的模擬開關電源是將電流電壓反饋信號做PID調節(jié)后--分立元器件構成，采用專用脈寬調制芯片實現(xiàn)PWM控制。電流反饋信號來自主回路的電流取樣，電壓反饋信號來自主回路的電壓采樣。再將這兩個信號分別送至電流調節(jié)器和電壓調節(jié)器的反相輸入端，用來實現(xiàn)閉環(huán)控制。同時用來保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性及實現(xiàn)系統(tǒng)的過流過壓保護、電流和電壓值的顯示。電壓、電流的給定信號則由單片機或電位器提供。再次，文章對各個模塊從理論和實際的上都做了仔細的分析和設計，并給出了具體的電路圖，同時寫出了軟件流程圖以及設計中應該注意的地方。整個系統(tǒng)由DSP板和ADC板組成。DSP板完成PWM生成、PID運算、環(huán)境開關量檢測、環(huán)境開關量生成以及本地控制。ADC板主要完成前饋電壓信號采集、負載電壓信號采集、負載電流信號采集、以及對信號的一階數(shù)字低通濾波。由于整個系統(tǒng)是閉環(huán)控制系統(tǒng)，要求采樣速率相當高。本系統(tǒng)采用FPGA來控制ADC，這樣就避免了高速采樣占用系統(tǒng)資源的問題，減輕了DSP的負擔。DSP可以將讀到的ADC信號做PID調節(jié)，從而產生PWM波來控制逆變橋的開關速率，從而達到閉環(huán)控制的目的。最后，對數(shù)字化開關電源和模擬開關電源做了對比測試，得出了預期結論。同時也提出了一些需要改進的地方，認為該方案在其他相關行業(yè)中可以廣泛地應用。模擬控制電路因為使用許多零件而需要很大空間，這些零件的參數(shù)值還會隨著使用時間、溫度和其它環(huán)境條件的改變而變動并對系統(tǒng)穩(wěn)定性和響應能力造成負面影響。數(shù)字電源則剛好相反，同時數(shù)字控制還能讓硬件頻繁重復使用、加快上市時間以及減少開發(fā)成本與風險。在當前對產品要求體積小、智能化、共通化、精度高和穩(wěn)定度好等前提條件下，數(shù)字化開關電源有著廣闊的發(fā)展空間。本系統(tǒng)來基本上達到了設計要求。能夠滿足較高精度的設計要求。但對于高精度數(shù)字化電源，系統(tǒng)還有值得改進的地方，比如改進主控器，提高參考電壓的精度，提高采樣器件的精度等，都可以提高系統(tǒng)的精度。本系統(tǒng)涉及電子、通信和測控等技術領域，將數(shù)字pid算法與電力電子技術、通信技術等有機地結合了起來。本系統(tǒng)的設計方案不僅可以用在電源控制器上，只要是相關的領域都可以采用。

標簽： FPGA DSP 數(shù)字化

上傳時間： 2013-06-29

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基于PIC單片機的脈沖電源

基于PIC單片機的脈沖電源:設計了一種金屬凝固過程用脈沖電源。該電源采用PIC16F877作為主控芯片，實現(xiàn)對窄脈沖電流幅值的檢測，以及時電流脈沖幅值根據(jù)模糊pid算法進行閑環(huán)控制。使用結果表明

標簽： PIC 單片機脈沖電源

上傳時間： 2013-05-18

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