【正文】 Motor1EN=ON。 //確保主電機打開 if((Time10MS % 10)==0) //調(diào)節(jié)采樣頻率 { WaterPnow=SampleADC()。 IntDataToLED(WaterPnow)。 BCDtoLED()。 PIDpro()。 } break。 } case SetWp: //設置水管水壓值狀態(tài)標志 { IntDataToLED(WaterPset)。 BCDtoLED()。 // WorkState=AutoRun。 //設置完就進入自動運行 break。 } case Free: { Motor1EN=OFF。 //關(guān)掉主電機 Motor2EN=OFF。 //關(guān)掉副電機 LEDCode[0]=0x71。 //F LEDCode[1]=0x70。 //r LEDCode[2]=0x79。 //E LEDCode[3]=0x79。 //E break。 } default: { WorkState=Free。 break。 } } }}void PIDpro(void){ //以下是副電機的控制策略 if(WaterPnow (WaterPset/4)) { Motor2EN=ON。 //副電機使能 } else if(WaterPnow (WaterPset/3)) { Motor2EN=OFF。 } //以下是主電機的控制策略 if(WaterPnow (WaterPset/2)) { WaterPctr=0xff。 //全功率輸出 } else if(WaterPnow (WaterPset+2)) //00功率輸出 { WaterPctr=0。 } else //變功率輸出變頻輸出變化控制電壓 { WaterPctr=WaterPset WaterPnow。 } OutDAC(WaterPctr)。}void Init_Device(void){ TH0=0xd8。 // ,設置為10ms中斷 TL0=0xf0。 TR0=1。 IE0 =1。 P0=0。 //驅(qū)動口預先置0// P1=0xff。 P3=0xff。 //按鍵口預先置1 EnADCin=OFF。 StartADC=Lo。 IE=0x8A。 //允許定時器0、1中斷 ET0=1。}void Time0_ISR (void) interrupt 1{ TF0=0。 //清除中斷標志 TH0=0xd8。 // ,設置為10ms中斷 TL0=0xf0。// TH0=0xb1。 // ,設置為20ms中斷// TL0=0xe0。 Time10MS++。 //記錄中斷次數(shù) if((Time10MS % 8)==0) { //以下驅(qū)動LED數(shù)據(jù)管 // tempChar=P0 amp。 0xf0。 // tempChar=P0。 // tempCharamp。=0xf0。 // tempChar|=LEDSelTable[LEDCNp]。 // P0=tempChar。 //選擇要點亮的LED位 P0=LEDSelTable[LEDCNp]。 P1=LEDCode[LEDCNp++]。 //輸出字型碼 if (LEDCNp 3) //實現(xiàn)輪流點亮 LEDCNp=0。 }}//uchar LEDValue[4]。 //放置各個LED原值碼 //uchar LEDCode[4]。 //放置各個LED字型碼void BCDtoLED(void){ uchar i。 for(i=0。i4。i++) LEDCode[i]=LEDCodeTable[LEDValue[i]]。}void IntDataToLED(uint dat){ uint temp=dat。 char i。 for(i=3。i=0。i) { LEDValue[i]=temp % 10。 temp/=10。 }}uint SampleADC (void){ EnDACout=1。 //禁止DAC接收數(shù)據(jù) P2=0xff。 //不可少，預設為高方便ADC輸出// EnADCin=OFF。// StartADC=Lo。 // delay(2)。 StartADC=Hi。 //清0 復位// delay(2)。 StartADC=Lo。 //啟動 delay(20)。 while(!ADCp)。 //等待轉(zhuǎn)換完成信號 EnADCin=ON。 // delay(2)。 tempINT=P2。 //讀出數(shù)據(jù) EnADCin=OFF。 return tempINT。}void OutDAC(uint dat){ EnADCin=OFF。 EnDACout=0。 //允許DAC接收數(shù)據(jù) P2=dat。// EnDACout=1。 //禁止DAC接收數(shù)據(jù)}void KeyPro(void) //按鍵掃瞄處理 { if(KeyRunStop) { WorkState=Free。 //停止 // WorkLED=~WorkLED。 //測試之用 return。 } else { if(!KeySet) { WorkState=SetWp。 } else WorkState=AutoRun。 } if(WorkState != SetWp) return。 if(!KeyUP) { while(!KeyUP)。 if(WaterPset 250) //水壓上限 WaterPset+=5。 } else if(!KeyDW) { while(!KeyDW)。 if(WaterPset 5) //水壓下限 WaterPset=5。 // WorkLED=~WorkLED。 }}void delay(uint time){ while(time 0)。} 附3 外文文獻翻譯譯文PID控制1 介紹PID控制器是反饋控制的最常見形式。因為早在40年代它就成為了過程控制的標準工具。在今天的過程控制業(yè)中, 超過95%的控制回路是PID類型, 多數(shù)實際上是PI控制。PID控制是分布控制系統(tǒng)的一種重要組成部分。控制器被隱藏在許多其他控制系統(tǒng)下面。PID 控制與邏輯控制經(jīng)常結(jié)合在一起,連續(xù)作用、選擇器,和簡單的功能模塊一起構(gòu)成復雜自動化系統(tǒng)，可以應用在發(fā)電,運輸，以及制造業(yè)。許多經(jīng)典的控制策略, 譬如模型有預測性的控制。PID控制是使用在要求水平較低的場合；PID控制器應用在底層。PID控制器在每個控制工程師的應用實例里都能經(jīng)常見到。本設計就是通過單片機實現(xiàn)的PID調(diào)節(jié)器來實現(xiàn)水壓的恒定，并自動調(diào)節(jié)水泵的數(shù)量。在工業(yè)控制過程中，目前采用最多的控制方式仍然是PID方式。PID有幾個重要的功能：提供反饋控制；通過積分作用可以消除穩(wěn)態(tài)誤差：通過微分作用預測將來。由于PID控制器具有簡單而固定的形式，在很寬的操作條件范圍內(nèi)，另一方面是因為PID控制器允許工程技術(shù)人員以一種簡單而直接的方式來調(diào)節(jié)系統(tǒng)性能。近年來PID控制器在技術(shù)生產(chǎn)上也產(chǎn)生了許多變化, 從機械到微處理器控制由電子管, 晶體管,組合電路組成的控制系統(tǒng)。 微處理器對PID控制器有著強烈的影響。實際上今天制作的所有PID控制器都是建立在微處理器的基礎上的。這就有機會擴展其他的特點：像自動定調(diào), 獲取預定, 和連續(xù)的適應。2 算法我們開始講解PID控制器的主要特點。 PID算法的描述: （11）這里y 是被測量的處理可變量,r 參考可變量,u 是控制信號，e是控制誤差 。參考變量經(jīng)?？梢员环Q為是固定的點?？刂菩盘柊齻€量，Pterm，Iterm，Dterm，控制器的參數(shù)包括比例系數(shù)K，整體時間Ti和Td。以過去，現(xiàn)在和未來為基礎的控制軌跡可解釋整體，比例項和輸出部份的關(guān)系。圖中舉例。在不同時間的運動可以表示輸出部分的一個典型的例子。在參數(shù)值方面作一下改變，即可預測下一時間的走向問題。數(shù)字PID控制算法通常分為位置式PID控制算法和增量式PID控制算法。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，在控制工程中，用計算機PID控制算法來實現(xiàn)數(shù)字PID控制器，組成計算機控制系統(tǒng)?？梢造`活的改變PID參數(shù)，同時可以改變控制策略來達到控制目的。這是模擬PID控制器中所無法實現(xiàn)的。這里所說的控制策略是數(shù)字PID的改進算法，如積分分離PID控制算法、不完全微分PID控制算法、微分先行PID控制算法和帶死區(qū)的PID控制算法等。在各個控制階段采取各種控制方法，以此來獲得控制目標。本設計采用增量式PID控制，下面把增量式PID控制算法介紹一下：1) 增量式PID控制算法所謂增量式PID是指數(shù)字控制器的輸出只是控制量的增量Δu(k)。離散的PID表達式為： （12）當執(zhí)行機構(gòu)需要的是控制量的增量(如驅(qū)動步進電機)時，可由式(12)導出提供增量的PID控制算法。根據(jù)遞推原理可得 （13）用式(12 )減去(13)，可得 （14）其中： 式(14)稱為增量式PID控制算法?？梢钥闯?，由于一般計算機控制系統(tǒng)采用恒定的采樣周期T，一旦確定了KP，KI，KD，只要使用前后三次測量值的偏差，即可有(14)求出控制增量。采用增量式算法時，計算機輸出的控制增量Δu(k)對應的是本次執(zhí)行機構(gòu)位置的增量。對應閥門實際位置的控制量，目前采用較多的是利用如上算式并通過執(zhí)行軟件來完成。 . 控制器給定Ti=∞，Td=0。表示在比例控制中總存在有一種穩(wěn)定狀態(tài)誤差。獲取值增加誤差將減少, 但系統(tǒng)穩(wěn)定性將受到影響。圖 說明增加積分式的作用。穩(wěn)定狀態(tài)誤差將逐漸的消失。相比較，波動繼續(xù)增大.圖 舉例說明增加輸出的方法的效果。 參數(shù) K 和 Ti 被選定以便閉環(huán)系統(tǒng)是振動的。當輸出時間過長時，導出時間將被阻值再一次增加，減少也是一樣。當在時間Td作線形補償取消輸出可以得到預測的結(jié)果。用簡單的方法解釋，如果預測時間Td太大，導出將沒有影響。，振蕩的周期是沒有引出的，大約是6S。當Td比1S（六分之一的周期時間）大的時候，輸出的作用停止是有效的。也要注意當輸出時間增加的時候，振蕩的周期也將增加。 PID更好的系統(tǒng)，但是，實際上一個好控制器，必需得有一個好的PID控制器。而獲得一個好的PID控制器，也需要認真地考慮一下。 噪聲過濾和高頻率關(guān)閉 凝固點衡量和2 DOF 終結(jié) 調(diào)諧 計算機執(zhí)行在使用PID 控制器的時候，有些問題就會涌現(xiàn)出來，但他們實際上最重要的是在所有控制中的實施。許多問題與反饋本身是緊密地聯(lián)系在一起的。其中，有些在早期的一些資料中就已經(jīng)被研究過。3 過濾和凝固點的衡量微分對噪聲總是敏感的。像G(s) = s 的微分器。以下的例子可以有力的說明。 DIFFERENTIATION放大高頻率噪音，參考信號這里的噪聲是正弦信號，頻率為w 。信號的導數(shù)是針對噪音的信號比率為原始的信號是1倍，但噪音的信號比率是被區(qū)分的。如果w 是足夠大的這個比率是可能任意提高的。從一種積分作用控制器來看，是有必要限制積分范圍的，以得到高頻率。這可以由做積分的范圍決定 (15)替換D=sTdY。由（15）的f得到的近似值，可以解釋為理想的積分sTd 過濾了由一個以時間常數(shù)Td/N的優(yōu)先處理的系統(tǒng)。近似值以一種低頻率信號組分。但是,這種獲取,限制了KN 。這就意味著, 高頻率測量噪聲大多由因素KN被放大，N 的典型的價值是8 到20 。高頻率獲取的進一步測量y對控制裝置輸出u 的一種PID 控制器與近似積分是這種控制器有穩(wěn)定的輸入由于在高頻率， 因而決定從強度問題討論,這可能有另外達到低通過濾的控制信號這里Tf 是過濾器時間常數(shù)。Tf選擇在過濾的范圍和起點之間。如果選擇時間，T f＝Td/N是適當?shù)倪x擇。如果控制器是唯一的PI，Tf ＝Ti/N可能是適當?shù)摹？刂破饕部赡鼙粚嵤?，就? (16)這個結(jié)構(gòu)的好處, 我們能將其開發(fā)設計為一種理想的PID控制器和使用一種設計程序方法?？刂破魇紫缺辉O計為處理P(s)，設計給控制器參量Td，一種理想的控制器為P(s)/(1+sTd/N)2 ，然后重新給Td符值，這樣做將有一張清楚的濾波圖片。設定點權(quán)衡當使用提供的控制規(guī)則時，參考信號的變化會在控制信號上產(chǎn)生波動。這種情況是不好的，因此，輸