关于单片机PID温度控制程序的相关问题 -

标题: 关于单片机PID温度控制程序的相关问题 [打印本页]

作者: strelizia 时间: 2021-4-27 18:49
标题: 关于单片机PID温度控制程序的相关问题
这是我学习单片机的一个小项目
附件包含：Proteus仿真和程序

我现在主要存在着几个问题：
参数调整该咋搞？

在程序中我使用的是增量式PID算法，通过控制out（值域是0-100）来控制高低电平的翻转

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

复制代码

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

复制代码

Out = Out + D_Out; //记录这次输出的值

复制代码

1）在偏差比较大时，为使尽快消除偏差，提高响应速度，同时为了避免系统响应出现超调，Kp 取大值，Ki 取零；在偏差比较小时，为继续减小偏差，并防止超调过大、产生振荡、稳定性变差，Kp 值要减小，Ki 取小值；在偏差很小时，为消除静差，克服超调，使系统尽快稳定，Kp 值继续减小，Ki 值不变或稍取大。
2）当偏差与偏差变化率同号时，被控量是朝偏离既定值方向变化。因此，当被控量接近定值时，反号的比例作用阻碍积分作用，避免积分超调及随之而来的振荡，有利于控制；而当被控量远未接近各定值并向定值变化时，则由于这两项反向，将会减慢控制过程。在偏差比较大时，偏差变化率与偏差异号时，Kp 值取零或负值，以加快控制的动态过程。
3）偏差变化率的大小表明偏差变化的速率，e(t)-e(t-1)越大，Kp 取值越小，Ki 取值越大，反之亦然。同时，要结合偏差大小来考虑。

建立对象参考模型？
参考了这篇文档基于单片机的熏蒸温度微分先行控制器赵爱玲, 张海峰, 侯君

“在开环状态下, 通过多次实验确定对象模型, 系统初始温度选择室温 20 ℃, 根据多次重复实验数据的变化规律, 选每 30 s 为 1 个采样时间间隔, 得到较为稳定的实验数据如表 1 所示 ”意思是，不加入算法调控，给加热器器件通电，记录他的温度值（比如说我放水里面，记录水温），然后根据这个画出图，这个就算是他的模型？

实验结果及数据这块，有一个PID算法调控的评测，温度调控的误差

像这种实验数据我是要盯着显示模块（我是用LCD1602来显示实时温度值）一个个记下来，再画图吗？这个记录过程是手动记录？有没有办法自动记录呢？

附件里面有一个“LCD显示温度+串口接收温度”的实例程序，我是否可以用它来记录温度数据？
如果可以，那我把它移植到温度控制程序里面，是不是也可以实时记录了？

最后PID温度控制有一个误差值，这个误差值就是最后温度稳定（沿着一个值震荡）下来，这个震荡范围就是误差值？

差不多就这么多，还有啥漏提的希望大家集思广益。谢谢啦！

咨询.zip (729.66 KB, 下载次数: 18)

作者: haokey 时间: 2021-4-28 10:39
上b站找些pid的视频认真的看一看，要理解透彻

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

作者: 96578741251 时间: 2021-4-28 15:55
要做数据记录可以用一个sd卡模块，编一段程序，往sd卡里面写数据，然后到电脑上处理就好，这是最快捷的做法，比一直连接电脑这种我觉得方便多了，一般做数据记录都是用内存卡的。

作者: strelizia 时间: 2021-4-29 10:25

mornbin 发表于 2021-4-28 15:18
直接用matlab做不就行了

我知道可以用matlab画图，但是我不知道咋记录数据啊，一个个收集（手记）也太蠢了吧。准备用串口记录来着

作者: strelizia 时间: 2021-4-29 10:26

haokey 发表于 2021-4-28 10:39
上b站找些pid的视频认真的看一看，要理解透彻

PID的原理我大致上都摸清楚了，但是到具体应用就有点犯迷糊。

作者: strelizia 时间: 2021-4-29 10:26

96578741251 发表于 2021-4-28 15:55
要做数据记录可以用一个sd卡模块，编一段程序，往sd卡里面写数据，然后到电脑上处理就好，这是最快捷的做法 ...

如果用sd卡的话，可能实现不了。没那个条件，不过谢谢你提供了一个思路

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