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单片机pi算法

发布时间:2022-05-06 23:08:39

单片机中的PID算法是什么意思啊,有什么用途呢谢谢!

pid就是比例积分微分算法

⑵ 单片机pi指令是什么意思

没有这个指令,是不是人家定义的一个变量或常量,比如pi=3.14159之类的。

⑶ 单片机pid算法控制步进电机的电路图和程序

//P1.1(T0):Count They Distance
//P0.4:Tx
//P0.5:Rx
#include <C8051F310.h> //SFR declarations
#include <stdio.h> //Standard I/O definition file
#include <math.h> //Math library file
#include <Intrins.h>
#include <absacc.h>

unsigned int j,i;
char a=0;
unsigned int t=0;

//sbit led=P0^2;
//P0.0(PWM0):给定左轮速度.
sbit vls=P0^4; //P0.4(GPIO):给定左轮方向.
sbit vlf=P0^6; //P0.6(T0) :反馈左轮速度.
sbit dlf=P1^0; //P1.0(GPIO):反馈左轮方向.

//P0.2(PWM0):给定右轮速度.
sbit vrs=P0^5; //P0.5(GPIO):给定右轮方向.
sbit vrf=P0^7; //P0.7(T0) :反馈右轮速度.
sbit drf=P1^1; //P1.1(GPIO):反馈右轮方向.

int ol; //左轮给定值
int len;
int len_1,len_2;
int lyn_1,lyn_2;
int vl1,vl2; //反馈左轮速度值(取样周期内的方波数)
int lfz; //运算后赋给PWM的值

int lyn,lynn;
int lun=0,lun_1=0; //偏差校正值 即校正PWM输出
int lunp,luni,lund; //PID 校正值

int or; //右轮给定值
int ren;
int ren_1,ren_2;
int ryn_1,ryn_2;
int vr1,vr2; //反馈右轮速度值(取样周期内的方波数)
int rfz; //运算后赋给PWM的值

int ryn,rynn;
int run=0,run_1=0; //偏差校正值 即校正PWM输出
int runp,runi,rund; //PID 校正值

float kp=2.0; //比例系数1.8
float kd=0.2; //微分系数0.4
float lki; //积分系数

void pio_init(void);
void sys_init(void);
void t01_init(void);
void TIME3_INT(void);
void PID(void);
void interrupt_init(void);
void delay(unsigned int x);
void pwm1_1(void);

void main(void)
{
PCA0MD &= ~0x40; //关闭
pio_init(); //P11为测距输入端
sys_init();
t01_init();
pwm1_1();
TIME3_INT();
interrupt_init();

vls=1;vrs=0;
while(1)
{

ol=50;
or=50;
delay(1000);

ol=100;
or=100;
delay(1000);

ol=-50;
or=50;
delay(1000);

}

}

void PID(void)
{
/****************左轮PID调节******************/
if(dlf==1)
{
lyn=(vl2*256+vl1); //dlf是左轮反馈方向,0表示向前 vl=TL0
}
else
{
lyn=-(vl2*256+vl1); //dlf=1表示是向后退,速度应该为负值
}

len=ol-lyn; //误差=给定速度-反馈速度(取样周期内的方波数)

if(abs(len)<8)//30
{
lki=1.4; //ki值的确定1.4
}
else
{
lki=0.05; //积分系数:如果 | 给定值-反馈值 | 太大
} //则就可以不引入积分,或者引入的很小0.05

lunp=kp*(len-len_1); //比例校正
luni=lki*len; //积分校正
lund=kd*(len-2*len_1+len_2); //微分校正

lun=lunp+luni+lund+lun_1; //总校正

/*************新旧数据更新*************************/
len_2=len_1;
len_1=len; //len:当前取样周期内出现的速度偏差;len_1:上次取样周期内出现的速度偏差
lun_1=lun; //lun:当前取样周期内得出的PWM校正值;lun_1:上次取样周期内得出的PWM校正值
/*************新旧数据更新*************************/

if(lun>255)
{
lun=255; //正速度
}
if(lun<-255)
{
lun=-255; //负速度
}
if(lun<0)

{
vls=1;
PCA0CPH0=-lun;
}

if(lun>=0)
{
vls=0;
PCA0CPH0=lun;
}

/****************右轮PID调节******************/
if(drf==0)
{
ryn=(vr2*256+vr1); //drf是右轮反馈方向,0表示向前 vl=TL0
}
else
{
ryn=-(vr2*256+vr1); //dlf=1表示是向后退,速度应该为负值
}

ren=or-ryn; //误差=给定速度-反馈速度(取样周期内的方波数)

if(abs(ren)<8)//30
{
lki=1.4; //ki值的确定1.4
}
else
{
lki=0.05; //积分系数:如果 | 给定值-反馈值 | 太大
} //则就可以不引入积分,或者引入的很小0.05

runp=kp*(ren-ren_1); //比例校正
runi=lki*ren; //积分校正
rund=kd*(ren-2*ren_1+ren_2); //微分校正

run=runp+runi+rund+run_1; //总校正

/*************新旧数据更新*************************/
ren_2=ren_1;
ren_1=ren; //len:当前取样周期内出现的速度偏差;len_1:上次取样周期内出现的速度偏差
run_1=run; //lun:当前取样周期内得出的PWM校正值;lun_1:上次取样周期内得出的PWM校正值
/*************新旧数据更新*************************/

if(run>255)
{
run=255; //正速度
}
if(run<-255)
{
run=-255; //负速度
}
if(run<0)

{
vrs=1;
PCA0CPH1=-run;
}

if(run>=0)
{
vrs=0;
PCA0CPH1=run;
}
//因为这里的PCA0CPH0越大,对应的电机速度越小,所以要255来减一下
}

void pio_init(void)
{
XBR0=0x00; //0000 0001
XBR1=0x72; //0111 0010 时能弱上拉 T0T1连接到脚口P06、P07 CEX0、CEX1连接到脚口P00、P01

P0MDIN=0xff; //模拟(0);数字(1) 1111 0011
P0MDOUT=0xc3;//开漏(0);推挽(1) 1111 1111
P0SKIP=0x3c; //0011 1100

P1MDIN=0xff; //1111 1111
P1MDOUT=0xfc;//
P1SKIP=0x00; //1111 1111

}

void sys_init(void) //12MHz
{
OSCICL=0x43;
OSCICN=0xc2;
CLKSEL=0x00;

}

void pwm1_1(void) //PWM的初始化
{
PCA0MD=0x08; //PCA时钟为12分频

PCA0CPL0=200; //左轮
PCA0CPM0=0x42; //设置左轮为8位PWM输出
PCA0CPH0=200;

PCA0CPL1=200; //平衡校正
PCA0CPM1=0x42; //设置为8位PWM输出
PCA0CPH1=200;

PCA0CN=0x40; //允许PCA工作
}

void t01_init(void)
{
TCON=0x50; //计数器1、2允许
TMOD=0x55; //定时器1、2采用16位计数功能
CKCON=0x00;

TH1=0x00; //用于采集左轮的速度
TL1=0x00;

TH0=0x00; //用于采集右轮的速度
TL0=0x00;
}

void TIME3_INT(void)
{
TMR3CN = 0x00; //定时器3为16位自动重载
CKCON &= ~0x40;

TMR3RLL = 0xff;
TMR3RLH = 0xd7;
TMR3L = 0xff;
TMR3H = 0xd7;

TMR3CN |= 0x04;
}

void T3_ISR() interrupt 14 //定时器3中断服务程序
{
//led=~led;
EA=0;
TCON &=~0x50; //关闭计数器0、1

vl1=TL0; //取左轮速度值
vl2=TH0;

vr1=TL1; //取右轮速度值
vr2=TH1;

TH1=0x00;
TL1=0x00;

TH0=0x00;
TL0=0x00;

PID(); //PID处理

TMR3CN &=~0x80; //清中断标志位
TCON |=0x50; //重新开计数器0、1
EA=1;
}
void interrupt_init(void)
{ IE=0x80;
IP=0x00;
EIE1|=0x80;
EIP1|=0x80;

}

void delay(unsigned int m) //延时程序
{
for(i=0;i<2000;i++)
{
for(j=0;j<m;j++){_nop_(); _nop_();}
}
}

⑷ 用单片机做PID算法控制问题

1.可以直接套用PID公式,无论增量还是绝对的。PID算法是根据误差来控制的算法,不依赖系统的模型,故不用算系统的传递函数。有的书提到传递函数,一般是用于理论建模仿真,从而直接用Matlab一类的仿真软件进行PID参数调试。得到的参数可以为实际应用提供一定参考价值。

2.PID参数整定有一套原则。首先要了解各个参数的作用。具体的整定方法,随便找本自控原理的书都会提到,我不太记得了,大致是有一个倍数关系。但实际操作,一般不会是用这个数,是需要根据系统的反应,改变各个参数来试的。尽信书不如无书啊~
另外,不同系统的参数肯定不一样。就算同一个系统,稍微有一些改变,可能最好的那组参数就会变化。因此衍生了很多先进PID算法,如神经PID、专家PID、模糊PID等等。

⑸ pic单片机pid控制算法参数整定

我这有51的

#include <stdlib.h>

#include "global_varible.h"

/****************************************************************************
* 模块名: PID
* 描述: PID调节子程序
* 采用PID-PD算法。在偏差绝对值大于△e时,用PD算法,以改善动态品质。
* 当偏差绝对值小于△e时,用PID算法,提高稳定精度。
* PIDout=kp*e(t)+ki*[e(t)+e(t-1)+...+e(1)]+kd*[e(t)-e(t-1)]
*============================================================================
* 入口: 无
* 出口: 无
* 改变: PID_T_Run=加热时间控制
*****************************************************************************/
void PID_Math(void)
{
signed long ee1; //偏差一阶
//signed long ee2; //偏差二阶
signed long d_out; //积分输出

if(!Flag_PID_T_OK)
return;
Flag_PID_T_OK=0;

Temp_Set=3700; //温度控制设定值37.00度

PID_e0 = Temp_Set-Temp_Now; //本次偏差
ee1 = PID_e0-PID_e1; //计算一阶偏差
//ee2 = PID_e0-2*PID_e1+PID_e2; //计算二阶偏差
if(ee1 > 500) //一阶偏差的限制范围
ee1 = 500;
if(ee1 < -500)
ee1 = -500;
PID_e_SUM += PID_e0; //偏差之和
if(PID_e_SUM > 200) //积分最多累计的温差
PID_e_SUM = 200;
if(PID_e_SUM < -200)
PID_e_SUM = -200;

PID_Out = PID_kp*PID_e0+PID_kd*ee1; //计算PID比例和微分输出
if(abs(PID_e0) < 200) //如果温度相差小于1.5度则计入PID积分输出
{
if(abs(PID_e0) > 100) //如果温度相差大于1度时积分累计限制
{
if(PID_e_SUM > 100)
PID_e_SUM = 100;
if(PID_e_SUM < -100)
PID_e_SUM = -100;
}
d_out = PID_ki*PID_e_SUM; //积分输出
if(PID_e0 < -5) //当前温度高于设定温度0.5度时积分累计限制
{
if(PID_e_SUM > 150)
PID_e_SUM = 150;

if(PID_e_SUM > 0) //当前温度高于设定温度0.5度时削弱积分正输出
d_out >>= 1;
}
PID_Out += d_out; //PID比例,积分和微分输出
}
else
PID_e_SUM=0;

PID_Out/=100; //恢复被PID_Out系数放大的倍数
if(PID_Out > 200)
PID_Out=200;
if(PID_Out<0)
PID_Out=0;

if(PID_e0 > 300) //当前温度比设定温度低3度则全速加热
PID_Out=200;
if(PID_e0 < -20) //当前温度高于设定温度0.2度则关闭加热
PID_Out=0;

Hot_T_Run=PID_Out; //加热时间控制输出

PID_e2 = PID_e1; //保存上次偏差
PID_e1 = PID_e0; //保存当前偏差
}
////////////////////////////////////////////////////////////void PID_Math() end.

⑹ 在PLC编程中如何实现PI算式

指点谈不上,大家交流一下。
我是这样做的,在实际应用中感觉还行(一个用控制风机频率来实现加温结果恒定的系统):
第一步:先用被控对象目标测量值与设定值都除以量程,(相当于换成百分比了,程序里过程为LAD2,15-16行,F8:27—F8:31/850---F8:35,设定F8:77-F8:33/850—F8:37);
第二步:用换成百分比的设定值减测量值,(LAD3中第1行,F8:11存储),用相减的结果乘以I值(F8:73存储I值,积分系数);
第三步:再计算一个换成百分比的设定值减测量值,乘以0.1后乘以I值后除以P值,然后将此数值和主程序值相加(F8:15,初始切换到自动PID调节时此值为0,见LAD2第18行,自动后每个周期加一次此数),同时把结果也存储到F8:15中(如果调节目标的测量值和实际值之差小于0.2,则将F8:15赋值0,相当于不再累加LAD2第59行);
第四步:将第二步和第四步的值相减存储于F8:17中,并判断其是否大于1,大于1则赋值1;(F8:15和值系数也需要这样一个判读和赋值,不过基本上不可能)
第五步:将计算结果在主程序中(LAD2第20行)乘以输出幅度(输出为风机频率,最大50赫兹),然后在在上一周期输出值基础上累加(LAD2第61行)。
第六步:将上述计算结果换算成模块的输出信号值(先除以输出幅度,变换为百分比,标度变换系数12483)

上述内容自己看着都别扭,简单点讲就是将调节目标的实际值和设定值转换为百分比后取差,然后将差值的1/10×I÷P后再求差,结果累加到输出上去。P值越大,差值越大,I值越大,差值越小,每个扫描周期累加一次,直到实际值和设定值接近。
我用的PLC是AB的MicroLogix1200系列,不知道你能打开不?

⑺ 什么是PI算法

计算机最原始的用途就是进行人类无法完成的复杂运算,算 PI 就是这样的运算之一。虽然算 PI 本身没有多大的实际意义,但是对于计算机爱好者来说作为一种编程的挑战,还是很有意思的。算 PI 看似简单,其实它还牵涉到一些有用的数学知识。

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