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單片機(jī)+電機(jī)PID控制之參數(shù)確定問(wèn)題

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樓主
ID:587051 發(fā)表于 2019-7-24 16:00 | 只看該作者 回帖獎(jiǎng)勵(lì) |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式
這個(gè)是在論壇里找到的一個(gè)比較簡(jiǎn)單且經(jīng)典的pid控制算法，但是我很想知道三個(gè)參數(shù)是什么確定的，我認(rèn)為這才是問(wèn)題的關(guān)鍵所在啊。
求大神教一下選定參數(shù)的方法，就如果給你們做，代碼已經(jīng)寫好，現(xiàn)在就是要確定pid的三個(gè)參數(shù)，你們通過(guò)什么方法找到一個(gè)比較好的參數(shù)？

單片機(jī)源程序如下:
  1. #include<reg51.h>
  2. #include "intrins.h"
  3. #include <lcd.H>
  4. #define uchar unsigned char
  5. #define uint unsigned int
  6. #define GPIO_KEY P2
  7. sbit PWM=P1^4;                  
  8. sbit P10=P1^0;
  9. sbit P12=P1^2;
  10. uchar speed1[4]={"0000"};//設(shè)定轉(zhuǎn)速
  11. uchar speed2[3]={"000"};//占空比       
  12. uchar speed[]={"0000"};//當(dāng)前轉(zhuǎn)速
  13. uchar KeyValue=0;
  14. uint AA,count=0,flag;

  16. float pid_p=0.003,pid_i=0.003,pid_d=0.002;        //PID三個(gè)參數(shù) 初值
  17. uint SpeedSet=3000,CurrentSpeed;//設(shè)定轉(zhuǎn)速 當(dāng)前轉(zhuǎn)速
  18. unsigned char pid_val_mid;//pid_val_mid脈沖寬度
  19. unsigned int lastError=0;
  20. long int sumError=0;//sum偏差和
  21.        
  22.        
  23. void delay1(unsigned int i)
  24. {
  25.    unsigned int j;
  26.          for(;i>0;i--)
  27.          for(j=0;j<333;j++)
  28.          {;}
  29. }       


  32. /********************* 鍵盤掃描*************/
  33. void KeyDown(void)               
  34. {
  35.         GPIO_KEY=0x0f;
  36.                 delay1(10);
  37.         if(GPIO_KEY!=0x0f)
  38.         {
  39.                 delay1(10);
  40.                 if(GPIO_KEY!=0x0f)
  41.                 {
  42.                                 //測(cè)試列
  43.                         GPIO_KEY=0X0F;
  44.                         delay1(10);
  45.                         switch(GPIO_KEY)
  46.                         {
  47.                                 case(0X07):        KeyValue=0;break;
  48.                                 case(0X0b):        KeyValue=1;break;
  49.                                 case(0X0d): KeyValue=2;break;
  50.                                 case(0X0e):        KeyValue=3;break;
  51.                         }
  52.                         //測(cè)試行
  53.                         GPIO_KEY=0XF0;
  54.                         delay1(10);
  55.                         switch(GPIO_KEY)
  56.                         {
  57.                                 case(0X70):        KeyValue=KeyValue;break;
  58.                                 case(0Xb0):        KeyValue=KeyValue+4;break;
  59.                                 case(0Xd0): KeyValue=KeyValue+8;break;
  60.                                 case(0Xe0):        KeyValue=KeyValue+12;break;
  61.                         }
  62.                        
  63.                 }

  65.         }
  66. }

  68. void timer()
  69. {
  70.   
  71.          TMOD=0x11;//定時(shí)器0工作方式1.16位，定時(shí)器1工作方式1,16位定時(shí)；
  72.          TH0=0x4b;//50ms初值
  73.          TL0=0xfe;
  74.          
  75.          TH1=0xfc;//1msPWM控制
  76.          TL1=0x66;
  77.          
  78.          TR1=1;          //啟動(dòng)定時(shí)器1
  79.          ET1=1;           //定時(shí)器1中斷使能
  80.          IT0=1;//外部中斷下降沿觸發(fā)
  81.          TR0=1;        //定時(shí)器啟動(dòng)標(biāo)志
  82.          ET0=1;        //定時(shí)器中斷使能
  83.          EX0=1;        //外部中斷使能
  84.          EA=1;        //全局中斷
  85. }


  88. /***********************lcd顯示*************/
  89. void  display()
  90. {   
  91.    
  92.           speed[0]=CurrentSpeed/1000+0x30; //當(dāng)前轉(zhuǎn)速
  93.                 speed[1]=CurrentSpeed/100%10+0x30;
  94.                 speed[2]=CurrentSpeed/10%10+0x30;
  95.                 speed[3]=CurrentSpeed%10+0x30;  
  96.                
  97.                
  98.                 speed1[0]=SpeedSet/1000+0x30;//設(shè)定轉(zhuǎn)速
  99.                 speed1[1]=SpeedSet/100%10+0x30;
  100.                 speed1[2]=SpeedSet/10%10+0x30;
  101.                 speed1[3]=SpeedSet%10+0x30;  
  102.                
  103.                 speed2[0]=pid_val_mid/100+0x30;
  104.           speed2[1]=pid_val_mid/10%10+0x30;//占空比
  105.                 speed2[2]=pid_val_mid%10+0x30;
  106.                
  107.        
  108.           DispHanzi(0,0,5,"當(dāng)前轉(zhuǎn)速：");
  109.                 DispZimu(0,5,4,speed);       
  110.                 DispHanzi(1,0,5,"設(shè)定轉(zhuǎn)速：");
  111.                 DispZimu(1,5,4,speed1);

  113.                 DispHanzi(3,0,4,"占空比：");//占空比       
  114.                 DispZimu(3,4,3,speed2);
  115.                 DispHanzi(3,6,1,"%");//占空比       
  116.                
  117. }



  121. /************************電機(jī)控制*************/
  122. void keyKZ()
  123. {
  124.                          if(KeyValue==4)//正轉(zhuǎn)
  125.                          {
  126.                           P10=1;
  127.                     P12=0;
  128.                                 }
  129.                          if(KeyValue==5)//反轉(zhuǎn)
  130.                          {
  131.                           P10=0;
  132.                     P12=1;
  133.                                 }
  134.                                 if(KeyValue==6)//停車
  135.                          {
  136.                           P10=0;
  137.                     P12=0;
  138.                                 }
  139.                        
  140.                         if(KeyValue==12)//設(shè)定速度加50
  141.                           SpeedSet+=50;
  142.                         if(KeyValue==13)//設(shè)定速度減50
  143.                                 SpeedSet-=50;
  144.                         if(KeyValue==14)//設(shè)定速度加1
  145.                           SpeedSet+=1;
  146.                         if(KeyValue==15)//設(shè)定速度減1
  147.                                 SpeedSet-=1;
  148.         KeyValue=0;
  149.                                
  150. }


  153. /************************PID控制算法*************/
  154. unsigned int PID()
  155. {  

  157.   int dError=0,Error=0,B;
  158.        
  159.         Error=SpeedSet-CurrentSpeed;//當(dāng)前誤差
  160.    sumError=Error+sumError;//誤差和
  161.    dError=Error-lastError;//誤差偏差
  162.    lastError=Error;
  163.   B=pid_p*Error+pid_i*sumError+pid_d*dError;
  164.        
  165.         if(B>100) pid_val_mid=100;
  166.    if(B<0) pid_val_mid=0;
  167.         if(B>=0&&B<=100)
  168.    pid_val_mid=B;
  169.          return(0);
  170. }


  173. void Timer0_isr() interrupt 1  //定時(shí)器0中斷
  174. {
  175.          AA++;
  176.          TH0=0x4b;
  177.          TL0=0xfe;
  178.          if(AA==20)
  179.          {               
  180.            CurrentSpeed=count*3;//一分鐘的轉(zhuǎn)速
  181.                                 count=0;
  182.                                 AA=0;
  183.                                 PID();
  184.          }

  186. }


  189. void key_int() interrupt 0         //外部中斷P32口
  190. {
  191.         count++;
  192. }

  194. void Timer1() interrupt 3
  195. {
  196.    static int c=0;
  197.                  TH1=0xfc;
  198.                   TL1=0x66;
  199.                  c++;    //每次定時(shí)器溢出加1                  
  200.          
  201.           if(c<=pid_val_mid) PWM=1;
  202.              
  203.           if(c>pid_val_mid)  PWM=0;
  204.             
  205.                 if(c>=100)         c=0;
  206. }
  207.        
  208. void main()
  209. {
  210.                 timer();//定時(shí)器初始化
  211.                 InitLCD();//LCD初始化
  212.                 while(1)
  213.                 {
  214.                    KeyDown();        //鍵盤掃描
  215.                          keyKZ();//鍵盤控制
  216.                          display();//顯示LCD
  217.                 }
  218. }       
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沙發(fā)
ID:405033 發(fā)表于 2019-7-24 18:23 | 只看該作者
matlab仿真一下吧，上位機(jī)看波形也ok，或者先把ID定為0，然后調(diào)整P，等調(diào)到差不多的時(shí)候，在去調(diào)整I（D為0），最后調(diào)D，PID有很多方法調(diào)整，看你喜歡哪種咯
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板凳
ID:147266 發(fā)表于 2019-7-24 22:00 | 只看該作者
如果沒(méi)學(xué)過(guò)自控原理，可以搜一下“PID口訣”……
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地板
ID:388197 發(fā)表于 2019-7-24 22:41 | 只看該作者
PID的公式你別看它又有積分又有微分,真正的難點(diǎn)還是三個(gè)項(xiàng)前面的系數(shù),這3個(gè)系數(shù)取值需要根據(jù)你實(shí)際的系統(tǒng),電機(jī)我不太懂,我就拿簡(jiǎn)單的可控硅延時(shí)導(dǎo)通來(lái)控制加熱來(lái)舉例子,這三個(gè)系數(shù)跟你的加熱棒功率,加熱棒與被加熱物體直接的接觸,被加熱物體質(zhì)量,材料等溫度傳感器安裝的位置都有關(guān),需要反復(fù)調(diào)試,觀察其響應(yīng)曲線,才能找出三個(gè)系數(shù)最佳的取值.
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5#
ID:123289 發(fā)表于 2019-7-25 12:02 | 只看該作者
你問(wèn)的問(wèn)題，與單片機(jī)及程序無(wú)關(guān)，與控制理論相關(guān)，你需要補(bǔ)自動(dòng)化控制理論方面的課。
否則你只能用實(shí)驗(yàn)方式去試出一組或N組不太保險(xiǎn)的經(jīng)驗(yàn)值。
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