变速积分pid控制算法文献综述

❶ 变速积分pid 算法

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 mmy 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
}

❷ 什么叫积分饱和现象目前防止积分饱和的方法有哪几种

如果执行机构已经到极限位置，仍然不能消除静差时，由于积分作用，尽管PID差分方程式所得的运算结果继续增大或减小，但执行机构已无相应的动作，这就叫积分饱和。1 R" g; j: v; @+ M2 h
1、当偏差产生跃变时，位置型PID算式的输出将急剧增大或减小，有可能超过执行机构的上（下）限，而此时执行机构只能工作在上限。: j K, Y& h5 J, m
2、系统输出需要很长时间才达到给定值，在这段时间内算式的积分项将产生一个很大的积累值。
3、当系统输出超过给定值后，偏差反向，但由于大的积分积累值，控制量需要相当一段时间脱离饱和区。因此引起系统产生大幅度超调，系统不稳定
常用的改进方法:
1.积分分离法2.变速积分 PID 控制算法3.超限削弱积分法4.有效偏差法5.抗积分饱和

❸ 单片机开发与典型工程项目实例详解的目 录

1.1 单片机的应用和特点 1
1.1.1 单片机的应用 1
1.1.2 主流单片机的种类及特点 3
1.2 MCS-51系列单片机的内部结构 7
1.3 MCS-51单片机的引脚功能与时序 9
1.3.1 MCS-51系列单片机引脚说明 10
1.3.2 MCS-51单片机的时序 16
1.4 MCS-51单片机的存储器组织 17
1.4.1 程序存储器 18
1.4.2 数据存储器 19
1.4.3 特殊功能寄存器 21
1.5 单片机最小系统 24
1.5.1 单片机最小系统 24
1.5.2 彩灯控制器的设计 25
1.5.3 顺序控制器的设计 27
1.6 本章小结 29 2.1 单片机C语言宏配置介绍 30
2.1.1 处理器的配置 30
2.1.2 ID区域 31
2.1.3 EEPROM数据 31
2.2 单片机数据结构 31
2.2.1 类型限定词 32
2.2.2 常数 33
2.2.3 变量 34
2.2.4 构造数据类型 38
2.2.5 函数 46
2.2.6 中断 49
2.2.7 C语言和汇编语言的嵌套使用 53
2.2.8 伪指令 54
2.3 MPLAB IDE编译器简介 57
2.3.1 MPLAB工程管理器（MPLAB Project Manager） 57
2.3.2 MPLAB文本编辑器（MPLAB Editor） 57
2.3.3 MPLAB软件仿真器（MPLAB-SIM Simulator） 58
2.3.4 MPLAB在线仿真器（MPLAB-ICE Simulator） 58
2.4 MPLAB IDE的安装和使用 58
2.4.1 MPLAB IDE的安装要求 58
2.4.2 MPLAB IDE的使用 59
2.4.3 实例应用 59
2.4.4 MPLAB IDE中的工程 62
2.4.5 MPLAB IDE工程的编译 65
2.4.6 MPLAB IDE的软件仿真 66
2.5 MCC18基础 68
2.5.1 MCC18的安装目录浏览 68
2.5.2 MCC18的语言执行流程 70
2.5.3 MCC18举例 70
2.5.4 MCC18的编译环境 72
2.5.5 MCC18和单片机的比较 73
2.6 单片机的混合开发 74
2.6.1 C51和汇编语言的性能比较 74
2.6.2 C51和汇编语言的混合编程 74
2.7 本章小结 79 3.1 单片机应用系统设计的流程 80
3.2 单片机应用系统两设计原则 82
3.2.1 硬件系统设计原则 82
3.2.2 应用软件设计原则 83
3.3 单片机的选型 83
3.3.1 单片机选型的原则 83
3.3.2 单片机选型参考 85
3.3.3 开发工具的选择 86
3.4 系统常见故障与调试 87
3.5 本章小结 88 4.1 数字滤波算法 89
4.1.1 算术平均值滤波 90
4.1.2 滑动平均值滤波 92
4.1.3 防脉冲干扰平均值滤波 93
4.1.4 中值滤波 95
4.1.5 一阶滞后滤波 96
4.2 数字PID控制算法 97
4.2.1 位置式PID控制算法 98
4.2.2 增量式PID控制算法 100
4.2.3 积分分离的PID控制算法 102
4.2.4 变速积分PID控制算法 103
4.3 本章小结 104 5.1 键盘设计的组成和分类 105
5.1.1 键盘的物理结构 106
5.1.2 键盘的组成形式 106
5.2 键盘接口的工作过程和工作方式 111
5.2.1 键盘的抖动干扰和消除方法 111
5.2.2 盘接口的工作过程 112
5.2.3 键盘的工作方式 112
5.3 键位置的判别方法 113
5.4 键盘接口设计的储存芯片和
5.4 相关协议 114
5.4.1 键盘接口设计的储存芯片 114
5.4.2 AT24CXX系列的芯片及I2C协议 114
5.4.3 A93CXX系列的芯片及SPI协议 124
5.5 键盘接口实现的工程实例 132
5.5.1 矩阵键盘接口的工程实例 132
5.5.2 矩阵式中断扫描键盘的设计 137
5.5.3 二进制编码键盘接口的工程实例 139
5.6 重点与难点 141 6.1 交通灯顺序控制 143
6.1.1 硬件系统的设计 143
6.1.2 反向器74F06 145
6.1.3 控制字 145
6.1.4 程序设计 145
6.2 设计一种基于模糊理论的单片机控制交通路口调度系统 148
6.2.1 系统的总体设计 148
6.2.2 十字路口调度系统模糊控制器的设计 149
6.2.3 电路设计 151
6.2.4 车流量检测电路 154
6.2.5 系统主程序和模糊控制程序设计 155
6.2.6 系统显示程序设计 157
6.3 重点与难点 159 7.1 显示屏显示原理及串行通信基本概念 161
7.1.1 显示屏显示原理 161
7.1.2 串行通信 163
7.1.3 阵列式LED显示屏的实现 166
7.2 显示屏硬件电路设计 166
7.2.1 硬件电路介绍 168
7.2.2 外扩数据存储器电路 170
7.3 列式LED显示屏显示程序的171
7.3.1 汉字点阵数据的提取 171
7.3.2 显示主程序 174
7.3.3 串口中断处理程序 176
7.3.4 显示驱动函数 179
7.3.5 外部存储器读写程序 181
7.3.6 串口通信程序 181
7.3.7 文字显示特效程序 182
7.4 本章小结 191 8.1 IC卡基础 192
8.1.1 IC卡的分类 192
8.1.2 IC卡的标准 194
8.2 接触型IC卡读写系统的开发 194
8.2.1 IC卡读写系统的时序 195
8.2.2 IC卡读写系统的硬件连196
8.2.3 IC卡读写系统的软件系统 197
8.3 基于SLE4442加密卡读写系统的开发 201
8.3.1 SLE4442卡的介绍 201
8.3.2 SLE4442的模式 203
8.3.3 SLE4442的操作命令 205
8.3.4 SLE4442读/写系统的软硬件设计 208
8.4 重点与难点 215 9.1 无刷直流电机控制原理 216
9.1.1 无刷直流电机的组成 217
9.1.2 无刷直流电机的工作原理 217
9.1.3 无刷直流电机的控制方法 219
9.2 无刷直流电机的工作特性 220
9.3 直流无刷电机控制的应用实现 221
9.3.1 总体设计概述 221
9.3.2 直流无刷电机控制的硬件设计 222
9.3.3 直流无刷电机控制的软件设计 224
9.3.4 无刷直流电机速度闭环控制系统 227
9.4 本章小结 230 10.1 永磁同步电机的结构与分类 231
10.2 永磁同步电机的矢量控制 232
10.3 永磁同步电机控制 236
10.3.1 控制电路设计 237
10.3.2 光电隔离电路设计 238
10.3.3 功率电路设计 239
10.4 永磁同步电机控制的软件实现 239
10.4.1 电压SVPVM的DSPIC33f软件实现 241
10.4.2 转子位置检测 243
10.4.3 AD转换模块 245
10.5 本章小结 246 11.1 汽车行驶记录仪功能介绍 247
11.2 简易汽车行驶记录仪的设计 249
11.2.1 汽车行驶记录仪的考虑因素 250
11.2.1 MSP430 251
11.2.2 车模拟信号的采集 254
11.2.4 数字信号采集电路 255
11.2.5 SST39VF160芯片介绍 257
11.3 记录仪的软件设计 257
11.3.1 软件流程图 258
11.3.2 数据存储格式 259
11.3.3 SST39VF160存储器数据读写的实现 259
11.4 数据采集的程序实现 263
11.5 本章小结 264 12.1 USB-GPIB控制器简介 265
12.1.1 认识USB 266
12.1.2 GPIB 269
12.2 USB-GPIB控制器的硬件电路设计 271
12.2.1 器件的选择 272
12.2.2 USB-GPIB控制器电路设计 278
12.3 USB-GPIB控制器的软件程序的实现 287
12.3.1 USB单片机协议控制芯片与主机（计算机）的数据交互 288
12.3.2 USB协议控制芯片与GPIB控制器的数据交互 299
12.4 USB-GPIB控制器固件的调试与固化 300
12.4.1 USB-GPIB控制器固件的调试 301
12.4.2 USB-GPIB控制器固件程序的固化 302
12.5 本章小结 303 13.1 研究抗干扰技术的重要性 304
13.2 干扰的分类 305
13.2.1 按噪声产生的原因分类 306
13.2.2 按噪声传导模式分类 306
13.2.3 按噪声波形及性质分类 307
13.3 干扰的耦合方式 308
13.4 单片机系统可靠性的设计任务与方法 310
13.4.1 单片机系统可靠性设计的任务 310
13.4.2 可靠性设计一般方法 311
13.5 本章小结 313 14.1 无源滤波器抗干扰 314
14.1.1 电容滤波器 315
14.1.2 电感滤波器 316
14.1.3 RC低通滤波器 316
14.1.4 1LC低通滤波器 318
14.1.5 低通滤波器的结构选择 319
14.1.6 低通滤波器的平衡结构与串联形式 319
14.2 有源滤波器抗干扰 321
14.2.1 一级低通有源滤波器 321
14.2.2 二级低通有源滤波器 322
14.3 去耦电路 324
14.3.1 尖峰电流的形成原理 324
14.3.2 去耦电容的配置 325
14.3.3 光电隔离 326
14.3.4 继电器隔离 328
14.3.5 变压器隔离 328
14.3.6 布线隔离 329
14.4 接地技术 330
14.5 本章小结 334 15.1 概述 335
15.2 指令冗余技术 336
15.2.1 单字节指令冗余 337
15.2.2 重要指令冗余 337
15.3 软件陷阱技术 337
15.3.1 未使用的中断向量区设置陷阱 338
15.3.2 RAM数据区中设置陷阱 338
15.3.3 未使用的EPROM数据区设置陷阱 339
15.3.4 非EPROM单片机空间设置陷阱 339
15.3.5 运行程序区设置陷阱 339
15.4 看门狗技术 339
15.4.1 硬件看门狗技术 340
15.4.2 软件看门狗技术 342
15.5 本章小结 345

❹ 积分饱和的常用的改进方法

1.积分分离法
2.变速积分 PID 控制算法
3.超限削弱积分法
4.有效偏差法
5.抗积分饱和机制 基本思路：当位置型PID算式的控制输出超过限制范围时，控制量只能取边界值。有效偏差法的实质是将相当于边界控制量的偏差值作为有效偏差值进行积分。

❺ pid参数如何整定

PID参数整定是一个复杂的过程，一般需要根据被对象慢慢进行。

常用的方进有扩充临界比例度整定法和扩充响应曲线法两种。适合计算机控制用的简易方法一简化扩充临界比例度整定法，该方法是Roberts P.D 于1974 年提出的。

由于该方法只需整定一一个参数即可，故又称为归一参数整定法。

(5)变速积分pid控制算法文献综述扩展阅读

模拟PID 算法中许多行之数字PID是在模拟PID算法的基础上，用差分方程代替连续方程，有效的方法都可以用到数字PID 运算中，如数字PID 的参数整定方法源于模拟PID 算法，化要有一个前提，即采样周期足够小。

在这种情况下，采样系统的PID就非常接近于连续系统的模拟PID 控制。随着计算机控制技术的发展，数字PID 控制得到了很大的发展，这些算法既适用于增量型，也适用于位置型，算法的选用主要取决于执行机构。在这些改进型算法中，变速积分是目前最好的数字PID 算法之一。

因为积分分离算法的数字PID 积分的取含由个被限值确定，属于开关控制，而安速积分则是线性控制，因而得到了广泛的应用。不完全微分算法显然比较复杂，但其控制特性良好因此它的应用越来越广泛。

参考资料

网络--PID参数整定

❻ 如何消除积分饱和作用

1.积分分离法
2.变速积分 PID 控制算法

3.超限削弱积分法
4.有效偏差法
5.抗积分饱和机制
遇限削弱积分法
基本思路：在计算P(k)时，根据上一时刻的控制量P(k-1)是否超过限制范围，若超出则根据偏差决定是否累计积分项（若未进入超调区域则不累计积分项，否则开始累计积分项）。
有效偏差法
基本思路：当位置型PID算式的控制输出超过限制范围时，控制量只能取边界值。有效偏差法的实质是将相当于边界控制量的偏差值作为有效偏差值进行积分。

❼ 如何对PID实现同步控制，什么样可以实现呢

在工业控制中，PID控制（比例-积分-微分控制）得到了广泛的应用，这是因为PID控制具有以下优点：

01

不需要知道被控对象的数学模型。实际上大多数工业对象准确的数学模型是无法获得的，对于这一类系统，使用PID控制可以得到比较满意的效果。据日本统计，目前PID及变型PID 约占总控制回路数的90%左右。

02

PID控制器具有典型的结构，程序设计简单，参数调整方便。

03

有较强的灵活性和适应性，根据被控对象的具体情况，可以采用各种PID控制的变种和改进的控制方式，如 PI、PD、带死区的PID、积分分离式PID、变速积分PID等。随着智能控制技术的发展，PID控制与模糊控制、神经网络控制等现代控制方法相结合，可以实现PID控制器的参数自整定，使PID控制器具有经久不衰的生命力。

二，PLC实现PID控制的方法

如图所示为采用PLC对模拟量实行PID控制的系统结构框图。用PLC对模拟量进行PID控制时，可以采用以下几种方法：

如图 用PLC实现模拟量PID控制的系统结构框图

使用PID过程控制模块。这种模块的PID控制程序是PLC生产厂家设计的，并存放在模块中，用户在使用时只需要设置一些参数，使用起来非常方便，一块模块可以控制几路甚至几十路闭环回路。但是这种模块的价格昂贵，一般在大型控制系统中使用。如三菱的A系列、Q系列PLC的PID控制模块。

三，FX2N的PID指令

PID指令的编号为FNC88，如图6-36所示源操作数［S1］、［S2］、[S3]和目标操作数[D]均为数据寄存器D，16位指令，占9个程序步。［S1］和［S2］分别用来存放给定值SV和当前测量到的反馈值PV，［S3］~[S3]＋6用来存放控制参数的值，运算结果MV存放在［D］中。源操作数［S3］占用从［S3］开始的25个数据寄存器。

如图 PID指令

PID指令是用来调用PID运算程序，在PID运算开始之前，应使用MOV指令将参数（见表6-3）设定值预先写入对应的数据寄存器中。如果使用有断电保持功能的数据寄存器，不需要重复写入。如果目标操作数[D]有断电保持功能，应使用初始化脉冲M8002的常开触点将其复位。

表6-3 PID控制参数及设定

ID指令可以同时多次使用，但是用于运算的[S3]、[D]的数据寄存器元件号不能重复。

PID指令可以在定

❽ 20. 在PID运算中，常常出现积分饱和，问什么叫积分饱和产生积分饱和后有什么危害

一、对于有积分作用的调节器来说，理论上只要被调量与设定值之间存在偏差，调节器的积分作用就要使它的输出信号永远不停地变化，直到将输入偏差被完全消除为止。 3 Z* G+ n' _6 ?
但是，由于运行中某种原因往往使阀门关闭，或泵突然出现故障等，调节参数无法使控制系统的被调参数回复到给定值，而调节器仍要按其自身的规律继续动作，试图通过改变其输出信号来校正之。因这个系统的偏差已不可能被消除，调节器的输出将继续朝加大偏差的方向变化，直到其输出信号上升或下降到远离工艺要求的调节器的给定值，甚至超出了统一规定的信号范围,这个就是积分饱和
二、如果执行机构已经到极限位置，仍然不能消除静差时，由于积分作用，尽管PID差分方程式所得的运算结果继续增大或减小，但执行机构已无相应的动作，这就叫积分饱和。8 J4 l1 ~" }- k- a
常用的改进方法:
1.积分分离法2.变速积分 PID 控制算法3.超限削弱积分法4.有效偏差法5.抗积分饱和

❾ pid参数是如何整定的

参数需要在中控面板当中选择我们的调整平台，然后找到系统设置更改才可以整定。