单片机仿真实现PID算法

单片机仿真实现PID算法单片机仿真实现 PID算法实现 2011年 2月 21日晚下面给出单片机实现 PID算法的 protues仿真程序和仿真效果图，希望对广大的 PID算法爱好者有所帮助。不要觉得 PID算法很难，其实很简单，而且很实用哦 ! //单片机实现 PID算法控制实验 //2011年 1月 21日 #include"reg51.h" #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define t...

单片机仿真实现 PID算法实现 2011年 2月 21日晚下面给出单片机实现 PID算法的 protues仿真程序和仿真效果图，希望对广大的 PID算法爱好者有所帮助。不要觉得 PID算法很难，其实很简单，而且很实用哦 ! //单片机实现 PID算法控制实验 //2011年 1月 21日 #include"reg51.h" #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define tiaocan() (P00==0) #define qiwangzhi() (P01==0) #define tiao_P() (P02==0) #define tiao_I() (P03==0) #define tiao_D() (P04==0) #define LE0_1() (P05=1) #define LE0_0() (P05=0) #define LE1_1() (P06=1) #define LE1_0() (P06=0) #define OE0_0() (P07=0) #define OE0_1() (P07=1) #define OE1_0() (P10=0) #define OE1_1() (P10=1) sbit P00=P0^0; sbit P01=P0^1; sbit P02=P0^2; sbit P03=P0^3; sbit P04=P0^4; sbit P05=P0^5; sbit P06=P0^6; sbit P07=P0^7; sbit P10=P1^0; uint PIDResult; uchar display_code[]={0X3F,0X06,0X5B,0X4F,0X66,0X6D,0 X7D,0X07,0X7F,0X6F,0X77,0X7C,0X39,0X5E,0X79,0 X71}; uchar times=108; //假设为实测值 uchar times1; //定义 PID结构体 "->"指向结构体成员运算符，"."结构体成员运算符也叫分量运算符。 struct PID //"struct"结构体关键字。。。 “PID”结构体名 { //下面是成员列表 unsigned int SetPoint; // 设定目标值 unsigned int Proportion; // 比例常数 unsigned int Integral; // 积分常数 unsigned int Derivative; // 微分常数 unsigned int LastError; // 上一次偏差 unsigned int PrevError; // 当前偏差 unsigned int SumError; // 偏差累积 }spid; /*PID结构体变量*/ //struct PID spid; // PID Control Structure /*调用 string.h头文件函数*/ void PIDInit (struct PID *pp/*定义一个指向结构体变量的指针*/) {/*memset()给第一个参数赋第二个参数的ASCII的值并分配第三个参数大小的空间*/ memset(pp,0,sizeof(struct PID));//PID 各参数存储空间赋初值 0 } /*======================================= ========================= PID计算部分:比例常数*偏差+积分常数*偏差累积量 +微分常数*偏差变化量 ======================================== ==========================*/ unsigned int PIDCalc( struct PID *pp, unsigned int NextPoint/*接收传过来的实测值*/ ) { // pp->"?" 相当于(*pp)."？" -> 用于指向结构体成员 unsigned int dError,Error;//定义偏差变化量寄存器，偏差寄存器； Error = pp->SetPoint - NextPoint; //期望值 -测量侧 (反馈值)=偏差 pp->SumError += Error; //每次偏差的累加=累积偏差=积分 //提高系统误差度 pp->PrevError = Error; //记录当前偏差 dError = pp->PrevError - pp->LastError; //偏差变化量=当前偏差-前一次偏差=微分 //反应偏差变化趋势 pp->LastError = Error; /*记录当前偏差用于下次比较*/ /*比例项、积分项、微分项*/ return (pp->Proportion*Error + pp->Integral*pp->SumError+ pp->Derivative*dError); } void delay(void) { uchar i; for(i=250;i>0;i--); } void display() { LE1_0(); //禁止锁存器输入，输出 LE0_0(); OE1_1(); OE0_1(); P3=0xff; P2=display_code[times%10]; OE0_0(); //打开下一行显示； LE0_1(); P3=0xfe; delay(); P3=0xff; P2=display_code[times/10%10]; P3=0xfD; delay(); P3=0xff; P2=display_code[times/100]; P3=0xfB; delay(); P3=0xff; P2=display_code[times1%10]; P3=0xdf; delay(); P3=0xff; P2=display_code[times1/10%10]; P3=0xbf; delay(); P3=0xff; P2=display_code[times1/100]; P3=0x7f; delay(); OE0_1(); //关闭下一排数码管显示 LE0_0(); OE1_0(); //打开上一排数码管显示 LE1_1(); P3=0xff; P2=display_code[spid.SetPoint%10]; P3=0xfe; delay(); P3=0xff; P2=display_code[spid.SetPoint/10%10]; P3=0xfD; delay(); P3=0xff; P2=display_code[spid.SetPoint/100]; P3=0xfB; delay(); P3=0xff; P2=display_code[spid.Derivative]; //显示微分常数 P3=0xf7; delay(); P3=0xff; P2=display_code[spid.Integral]; //显示积分常数 P3=0xdf; delay(); P3=0xff; P2=display_code[spid.Proportion]; //显示比列常数 P3=0x7f; delay(); } void delay10ms(void) //误差 0us { unsigned char a,b,c; for(c=1;c>0;c--) for(b=38;b>0;b--) for(a=130;a>0;a--); } void main() { /*PID初始化*/ PIDInit (&spid);//把结构体变量的起始地址传给指针变量 //下面应用结构体变量中的成员并赋值 spid.SetPoint = 180;/*控制目的*/ spid.Proportion =6;/*比例常数*/ spid.Integral = 3;/*积分常数*/ spid.Derivative =4;/*微分常数*/ while(1) {display(); /*PID输出与控制目标对比，调节到稳定状态*/ if(times1!=spid.SetPoint) //如果实测值不等于期望值，则调用 pid算法 {PIDResult=PIDCalc(&spid,times1/* 实测值 */); times1=PIDResult; //把通过 PID算法过后的值送输出 } if(tiaocan()) //模拟输出发生变化 {delay10ms(); if(tiaocan()) {if(++times>200) times=0; times1=times; while(tiaocan()) display(); } } else if(qiwangzhi()) //模拟期望值发生变化 {delay10ms(); if(qiwangzhi()) {if(++spid.SetPoint>240) spid.SetPoint=180; while(qiwangzhi()) display(); } } else if(tiao_P()) //模拟 P发生变化 {delay10ms(); if(tiao_P()) {if(++spid.Proportion>9) spid.Proportion=0; while(tiao_P()) display(); } } else if(tiao_I()) //模拟 I发生变化 {delay10ms(); if(tiao_I()) {if(++spid.Integral>9) spid.Integral=0; while(tiao_I()) display(); } } else if(tiao_D()) //模拟 D发生变化 {delay10ms(); if(tiao_D()) {if(++spid.Derivative>9) spid.Derivative=0; while(tiao_D()) display(); } } } }

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