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標(biāo)題: 基于單片機(jī)溫度控制的PID算法及C程序?qū)崿F(xiàn) [打印本頁]
作者: 1244986336    時(shí)間: 2020-4-22 10:18
標(biāo)題: 基于單片機(jī)溫度控制的PID算法及C程序?qū)崿F(xiàn)
溫度控制系統(tǒng)是一個(gè)慣性較大的系統(tǒng)，也就是說， 當(dāng)給溫區(qū)開始加熱之后，并不能立即觀察得到溫區(qū)溫度的明顯上升；同樣的， 當(dāng)關(guān)閉加熱之后， 溫區(qū)的溫度仍然有一定程度的上升。 另外，熱電偶對(duì)溫度的檢測(cè)， 與實(shí)際的溫區(qū)溫度相比較，也存在一定的滯后效應(yīng)。所以，傳統(tǒng)的定點(diǎn)開關(guān)控制溫度會(huì)有正負(fù)誤差幾度的現(xiàn)象， 但這不是溫度控制器本身的問題， 而是整個(gè)熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)性問題，使溫度控制器控溫產(chǎn)生一種慣性溫度誤差。這也給溫度的控制帶來了困難。
要解決溫度控制器這個(gè)問題， 采用PID控制技術(shù)， 是明智的選擇。PID控制，是針對(duì)以上的情況而制定的、新的溫度控制方案，用先進(jìn)的數(shù)碼技術(shù)通過 Pvar、Ivar 、Dvar三方面的結(jié)合調(diào)整，形成一個(gè)模糊控制，來解決慣性溫度誤差問題。

基于單片機(jī)溫度控制的PID算法的C 程序如下：
  1. /*
  2. pid 算法 C 源程序，還有實(shí)現(xiàn) pid 自動(dòng)調(diào)整。 51 用于控制溫度 26-100 攝氏度。
  3. TIME:2018-07-29 20:15:07
  4. */
  5. #include <stdlib.h>
  6. #include "global_varible.h"
  7. /****************************************************************************
  8. * 模塊名 : PID
  9. * 描述 : PID 調(diào)節(jié)子程序
  10. * 采用 PID-PD 算法。在偏差絕對(duì)值大于△ e 時(shí)，用 PD 算法，以改善動(dòng)態(tài)品質(zhì)。
  11. * 當(dāng)偏差絕對(duì)值小于△ e 時(shí)，用 PID 算法，提高穩(wěn)定精度。
  12. * PIDout=kp*e(t)+ki*[e(t)+e(t-1)+...+e(1)]+kd*[e(t)-e(t-1)]
  13. *=====================================================================
  14. =======
  15. * 入口 : 無
  16. * 出口 : 無
  17. * 改變 : PID_T_Run= 加熱時(shí)間控制
  18. *****************************************************************************/
  19. void PID_Math(void)
  20. {
  21. signed long ee1; //偏差一階
  22. //signed long ee2; //偏差二階
  23. signed long d_out; // 積分輸出
  24. if(!Flag_PID_T_OK)
  25. return;
  26. Flag_PID_T_OK = 0;
  27. Temp_Set = 3700; //溫度控制設(shè)定值 37.00 度
  28. PID_e0 = Temp_Set - Temp_Now; // 本次偏差
  29. ee1 = PID_e0 - PID_e1; //計(jì)算一階偏差
  30. //ee2 = PID_e0-2*PID_e1+PID_e2; //計(jì)算二階偏差
  31. //一階偏差的限制范圍
  32. if(ee1 > 500) ee1 = 500;
  33. if(ee1 < -500) ee1 = -500;
  34. PID_e_SUM += PID_e0; //偏差之和
  35. //積分最多累計(jì)的溫差
  36. if(PID_e_SUM > 200) PID_e_SUM = 200;
  37. if(PID_e_SUM < -200) PID_e_SUM = -200;
  38. PID_Out = PID_kp * PID_e0 + PID_kd * ee1; //計(jì)算 PID 比例和微分輸出
  39. if(abs(PID_e0) < 200) //如果溫度相差小于 1.5 度則計(jì)入 PID 積
  40. 分輸出
  41. {
  42. if(abs(PID_e0) > 100){ //如果溫度相差大于 1 度時(shí)積分累計(jì)限制
  43. if(PID_e_SUM > 100) PID_e_SUM = 100;
  44. if(PID_e_SUM < -100) PID_e_SUM = -100;
  45. }
  46. d_out = PID_ki * PID_e_SUM; //積分輸出
  47. if(PID_e0 < -5){ //當(dāng)前溫度高于設(shè)定溫度 0.5 度時(shí)積分累
  48. 計(jì)限制
  49. if(PID_e_SUM > 150) PID_e_SUM = 150;
  50. if(PID_e_SUM > 0) d_out >>= 1; //當(dāng)前溫度高于設(shè)定溫度 0.5 度時(shí)削弱積
  51. 分正輸出
  52. }
  53. PID_Out += d_out; //PID 比例 ,積分和微分輸出
  54. }
  55. else
  56. PID_e_SUM=0;
  57. PID_Out /= 100; //恢復(fù)被 PID_Out 系數(shù)放大的倍數(shù)
  58. if(PID_Out > 200) PID_Out=200;
  59. if(PID_Out<0) PID_Out=0;
  60. if(PID_e0 > 300) PID_Out=200; //當(dāng)前溫度比設(shè)定溫度低 3 度則全速加熱
  61. if(PID_e0 < -20) PID_Out=0; //當(dāng)前溫度高于設(shè)定溫度 0.2 度則關(guān)閉加
  62. 熱
  63. Hot_T_Run = PID_Out; //加熱時(shí)間控制輸出
  64. // PID_e2 = PID_e1; //保存上次偏差
  65. PID_e1 = PID_e0; //保存當(dāng)前偏差
  66. }
復(fù)制代碼

作者: jovew    時(shí)間: 2024-10-24 07:54
global_varible.h  這個(gè)文件可以提供嗎？



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