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標題: 關(guān)于單片機PID溫度控制程序的相關(guān)問題 [打印本頁]

作者: strelizia 時間: 2021-4-27 18:49
標題: 關(guān)于單片機PID溫度控制程序的相關(guān)問題
這是我學習單片機的一個小項目
附件包含：Proteus仿真和程序

我現(xiàn)在主要存在著幾個問題：
參數(shù)調(diào)整該咋搞？

在程序中我使用的是增量式PID算法，通過控制out（值域是0-100）來控制高低電平的翻轉(zhuǎn)

Pout = pp->Kp * dError1; //輸出P
Iout = pp->Ki * pp->ERR0; //輸出I
Dout = pp->Kd * dError2; //輸出D

復制代碼

D_Out = (unsigned int) (Pout + Iout + Dout + Out + 0.5); //△Out=Kp*(Ek-Ek-1)+Kp*Ek+Kd*(Ek-2Ek-1+Ek-2)

復制代碼

Out = Out + D_Out; //記錄這次輸出的值

復制代碼

1）在偏差比較大時，為使盡快消除偏差，提高響應速度，同時為了避免系統(tǒng)響應出現(xiàn)超調(diào)，Kp 取大值，Ki 取零；在偏差比較小時，為繼續(xù)減小偏差，并防止超調(diào)過大、產(chǎn)生振蕩、穩(wěn)定性變差，Kp 值要減小，Ki 取小值；在偏差很小時，為消除靜差，克服超調(diào)，使系統(tǒng)盡快穩(wěn)定，Kp 值繼續(xù)減小，Ki 值不變或稍取大。
2）當偏差與偏差變化率同號時，被控量是朝偏離既定值方向變化。因此，當被控量接近定值時，反號的比例作用阻礙積分作用，避免積分超調(diào)及隨之而來的振蕩，有利于控制；而當被控量遠未接近各定值并向定值變化時，則由于這兩項反向，將會減慢控制過程。在偏差比較大時，偏差變化率與偏差異號時，Kp 值取零或負值，以加快控制的動態(tài)過程。
3）偏差變化率的大小表明偏差變化的速率，e(t)-e(t-1)越大，Kp 取值越小，Ki 取值越大，反之亦然。同時，要結(jié)合偏差大小來考慮。

建立對象參考模型？
參考了這篇文檔基于單片機的熏蒸溫度微分先行控制器趙愛玲, 張海峰, 侯君

“在開環(huán)狀態(tài)下, 通過多次實驗確定對象模型, 系統(tǒng)初始溫度選擇室溫 20 ℃, 根據(jù)多次重復實驗數(shù)據(jù)的變化規(guī)律, 選每 30 s 為 1 個采樣時間間隔, 得到較為穩(wěn)定的實驗數(shù)據(jù)如表 1 所示 ”意思是，不加入算法調(diào)控，給加熱器器件通電，記錄他的溫度值（比如說我放水里面，記錄水溫），然后根據(jù)這個畫出圖，這個就算是他的模型？

實驗結(jié)果及數(shù)據(jù)這塊，有一個PID算法調(diào)控的評測，溫度調(diào)控的誤差

像這種實驗數(shù)據(jù)我是要盯著顯示模塊（我是用LCD1602來顯示實時溫度值）一個個記下來，再畫圖嗎？這個記錄過程是手動記錄？有沒有辦法自動記錄呢？

附件里面有一個“LCD顯示溫度+串口接收溫度”的實例程序，我是否可以用它來記錄溫度數(shù)據(jù)？
如果可以，那我把它移植到溫度控制程序里面，是不是也可以實時記錄了？

最后PID溫度控制有一個誤差值，這個誤差值就是最后溫度穩(wěn)定（沿著一個值震蕩）下來，這個震蕩范圍就是誤差值？

差不多就這么多，還有啥漏提的希望大家集思廣益。謝謝啦！

咨詢.zip (729.66 KB, 下載次數(shù): 18)

作者: haokey 時間: 2021-4-28 10:39
上b站找些pid的視頻認真的看一看，要理解透徹

作者: mornbin 時間: 2021-4-28 15:18
直接用matlab做不就行了

作者: 96578741251 時間: 2021-4-28 15:55
要做數(shù)據(jù)記錄可以用一個sd卡模塊，編一段程序，往sd卡里面寫數(shù)據(jù)，然后到電腦上處理就好，這是最快捷的做法，比一直連接電腦這種我覺得方便多了，一般做數(shù)據(jù)記錄都是用內(nèi)存卡的。

作者: strelizia 時間: 2021-4-29 10:25

mornbin 發(fā)表于 2021-4-28 15:18
直接用matlab做不就行了

我知道可以用matlab畫圖，但是我不知道咋記錄數(shù)據(jù)啊，一個個收集（手記）也太蠢了吧。準備用串口記錄來著

作者: strelizia 時間: 2021-4-29 10:26

haokey 發(fā)表于 2021-4-28 10:39
上b站找些pid的視頻認真的看一看，要理解透徹

PID的原理我大致上都摸清楚了，但是到具體應用就有點犯迷糊。

作者: strelizia 時間: 2021-4-29 10:26

96578741251 發(fā)表于 2021-4-28 15:55
要做數(shù)據(jù)記錄可以用一個sd卡模塊，編一段程序，往sd卡里面寫數(shù)據(jù)，然后到電腦上處理就好，這是最快捷的做法 ...

如果用sd卡的話，可能實現(xiàn)不了。沒那個條件，不過謝謝你提供了一個思路

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