PID控制电热丝的加热

#includereg52.htypedefunsignedcharuChar8;typedefunsignedintuInt16;typedefunsignedlongintuInt32;sbitConOut=P1^1;//加热丝接到P1.1口typedefstructPID_Value{uInt32liEkVal[3];//差值保存，给定和反馈的差值uChar8uEkFlag[3];//符号，1则对应的为负数，0为对应的为正数uChar8uKP_Coe;//比例系数uChar8uKI_Coe;//积分常数uChar8uKD_Coe;//微分常数uInt16iPriVal;//上一时刻值uInt16iSetVal;//设定值uInt16iCurVal;//实际值}PID_ValueStr;PID_ValueStrPID;//定义一个结构体，这个结构体用来存算法中要用到的各种数据bitg_bPIDRunFlag=0;//PID运行标志位，PID算法不是一直在运算。而是每隔一定时间，算一次。/*********************************************************/*函数名称：PID_Operation()/*函数功能：PID运算/*入口参数：无（隐形输入，系数、设定值等）/*出口参数：无（隐形输出，U(k)）/*函数说明：U(k)+KP*[E(k)-E(k-1)]+KI*E(k)+KD*[E(k)-2E(k-1)+E(k-2)]*********************************************************/voidPID_Operation(void){uInt32Temp[3]={0};//中间临时变量uInt32PostSum=0;//正数和uInt32NegSum=0;//负数和if(PID.iSetValPID.iCurVal)//设定值大于实际值否？{if(PID.iSetVal-PID.iCurVal10)//偏差大于10否？PID.iPriVal=100;//偏差大于10为上限幅值输出(全速加热)else//否则慢慢来{Temp[0]=PID.iSetVal-PID.iCurVal;//偏差=10,计算E(k)PID.uEkFlag[1]=0;//E(k)为正数,因为设定值大于实际值/*数值进行移位，注意顺序，否则会覆盖掉前面的数值*/PID.liEkVal[2]=PID.liEkVal[1];PID.liEkVal[1]=PID.liEkVal[0];PID.liEkVal[0]=Temp[0];/*===================================================================*/if(PID.liEkVal[0]PID.liEkVal[1])//E(k)E(k-1)否？{Temp[0]=PID.liEkVal[0]-PID.liEkVal[1];//E(k)E(k-1)PID.uEkFlag[0]=0;//E(k)-E(k-1)为正数}else{Temp[0]=PID.liEkVal[1]-PID.liEkVal[0];//E(k)E(k-1)PID.uEkFlag[0]=1;//E(k)-E(k-1)为负数}/*===================================================================*/Temp[2]=PID.liEkVal[1]*2;//2E(k-1)if((PID.liEkVal[0]+PID.liEkVal[2])Temp[2])//E(k-2)+E(k)2E(k-1)否？{Temp[2]=(PID.liEkVal[0]+PID.liEkVal[2])-Temp[2];PID.uEkFlag[2]=0;//E(k-2)+E(k)-2E(k-1)为正数}else//E(k-2)+E(k)2E(k-1){Temp[2]=Temp[2]-(PID.liEkVal[0]+PID.liEkVal[2]);PID.uEkFlag[2]=1;//E(k-2)+E(k)-2E(k-1)为负数}/*===================================================================*/Temp[0]=(uInt32)PID.uKP_Coe*Temp[0];//KP*[E(k)-E(k-1)]Temp[1]=(uInt32)PID.uKI_Coe*PID.liEkVal[0];//KI*E(k)Temp[2]=(uInt32)PID.uKD_Coe*Temp[2];//KD*[E(k-2)+E(k)-2E(k-1)]/*以下部分代码是讲所有的正数项叠加，负数项叠加*//*=========计算KP*[E(k)-E(k-1)]的值=========*/if(PID.uEkFlag[0]==0)PostSum+=Temp[0];//正数和elseNegSum+=Temp[0];//负数和/*=========计算KI*E(k)的值=========*/if(PID.uEkFlag[1]==0)PostSum+=Temp[1];//正数和else;/*空操作。就是因为PID.iSetValPID.iCurVal（即E(K)0）才进入if的，那么就没可能为负，所以打个转回去就是了*//*=========计算KD*[E(k-2)+E(k)-2E(k-1)]的值=========*/if(PID.uEkFlag[2]==0)PostSum+=Temp[2];//正数和elseNegSum+=Temp[2];//负数和/*=========计算U(k)=========*/PostSum+=(uInt32)PID.iPriVal;if(PostSumNegSum)//是否控制量为正数{Temp[0]=PostSum-NegSum;if(Temp[0]100)//小于上限幅值则为计算值输出PID.iPriVal=(uInt16)Temp[0];elsePID.iPriVal=100;//否则为上限幅值输出}else//控制量输出为负数，则输出0(下限幅值输出)PID.iPriVal=0;}}elsePID.iPriVal=0;//同上，嘿嘿}/*********************************************************/*函数名称：PID_Output()/*函数功能：PID输出控制/*入口参数：无（隐形输入，U(k)）/*出口参数：无（控制端）*********************************************************/voidPID_Output(void){staticuInt16iTemp;staticuChar8uCounter;iTemp=PID.iPriVal;if(iTemp==0)ConOut=1;//不加热elseConOut=0;//加热if(g_bPIDRunFlag)//定时中断为100ms(0.1S)，加热周期10S(100份*0.1S){g_bPIDRunFlag=0;if(iTemp)iTemp--;//只有iTemp0，才有必要减“1”uCounter++;if(100==uCounter){PID_Operation();//每过0.1*100S调用一次PID运算。uCounter=0;}}}/*********************************************************/*函数名称：PID_Output()/*函数功能：PID输出控制/*入口参数：无（隐形输入，U(k)）/*出口参数：无（控制端）*********************************************************/voidTimer0Init(void){TMOD|=0x01;//设置定时器0工作在模式1下TH0=0xDC;TL0=0x00;//赋初始值TR0=1;//开定时器0EA=1;//开总中断ET0=1;//开定时器中断}voidmain(void){Timer0Init();while(1){PID_Output();}}voidTimer0_ISR(void)interrupt1{staticuInt16uiCounter=0;TH0=0xDC;TL0=0x00;uiCounter++;if(100==uiCounter){g_bPIDRunFlag=1;}}