1_PID直流电机控制

PID控制：PID通过调节结构体中比例常数（Proportion）、积分常数（Integral）、微分常数（Derivative）使得转速控制达到想要的精度。

试凑法实验凑试法的整定步骤为"先比例，再积分，最后微分"。

（1）整定比例控制将比例控制作用由小变到大，观察各次响应，直至得到反应快、超调小的响应曲线。

（2）整定积分环节若在比例控制下稳态误差不能满足要求，需加入积分控制。

（3）整定微分环节若经过步骤（2），PI控制只能消除稳态误差，而动态过程不能令人满意，则应加入微分控制，构成PID控制。

先置微分时间TD=0，逐渐加大TD，同时相应地改变比例系数和积分时间，反复试凑至获得满意的控制效果和PID控制参数。

代码实现：#define uint unsigned intuint Proportion = 8; //比例常数Proportional Constuint Integral = 3; //积分常数Integral Constuint Derivative = 1; //微分常数Derivative Constuint LastError = 0; //Error[-1]uint PrevError = 0; //Error[-2]uint Error = 0; //Error[0]int Out = 0; //outcomeint Contr_PID(){Error = expc_speed - real_speed; //计算偏差//进行增量式PID计算Out = Out +Proportion*(Error-LastError) +Integral*Erro +Derivative*(Error+PrevError-2*LastError);//进行误差更新PrevError = LastError;LastError = Error;If (Out < 0)Out = 0;If (Out > 255)Out = 255;return Out;}3.电机驱动：原理：直流有刷电机既可以用模拟电压驱动，又可以用PWM驱动.如果用PWM驱动时，刚刚PID后的输出可以直接对应到PWM高电平持续的时间，PWM周期为T，则低电平对应为T-Out即可，这个实现比较简单。

代码实现：//PCF8591.h//延时4usvoid delay(void);//iic初始化void init(void);// iic开始信号void start(void) ;// iic停止信号void stop(void) ;// iic应答相当于一个智能的延时函数void respons(void) ;// iic读一个字节数据uchar read_byte(void) ;//iic写一字节数据void write_byte(uchar date) ;// 控制DA转换void write_add(uchar control,uchar date);// 控制AD转换uchar read_add(uchar control); #include<AD.h>#include<reg52.h>#define PCF8591 0x90 //默认为写，如果为读，则为0x91 sbit SDA=P2^0;sbit SCL=P2^1;//延时4usvoid delay(void){unsigned char i;for(i=1; i>0; i--);}// //iic初始化void init(){SDA=1;delay();SCL=1;delay();} // iic//开始信号void start(){SDA=1;delay();SCL=1;delay();SDA=0;delay();}// iic停止信号void stop(){SDA=0;delay();SCL=1;delay();SDA=1;delay();}// iic//应答相当于一个智能的延时函数void respons(){uchar i;SCL=1;delay();while((SDA==1)&&(i<250))i++;SCL=0;delay();}// iic读一个字节数据uchar read_byte(){uchar i,k;SCL=0;delay();SDA=1;delay();for(i=0;i<8;i++){SCL=1;delay();k=(k<<1)|SDA;//先左移一位，再在最低位接受当前位SCL=0;delay();}return k;}//iic写//一字节数据void write_byte(uchar date){uchar i,temp;temp=date;for(i=0;i<8;i++){temp=temp<<1; //左移一位移出的一位在CY中SCL=0; //只有在scl=0时sda能变化值delay();SDA=CY;delay();SCL=1;delay();}SCL=0;delay();SDA=1;delay();}// 控制DA转换void write_add(uchar control,uchar date){start();write_byte(PCF8591);respons();write_byte(control);respons();write_byte(date);respons();stop();}// 控制AD转换uchar read_add(uchar control){uchar date;start();write_byte(PCF8591);respons();write_byte(control);respons();start();write_byte(PCF8591+1);//把最后一位变成1，读数据respons();date=read_byte();stop();return date;}主函数：主函数中主要是一些初始化工作，还有按键检测和实际转速和期望转速显示。

关于显示部分可以用液晶或者数码管，这里不再具体讲解。

#include<display.h>#include<reg52.h>#include<AD.h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned char#define PCF8591 0x90 //默认为写，如果为读，则为0x91#define AD_IN0 0x40#define AD_IN1 0x41#define AD_IN2 0x42#define AD_IN3 0x43#define KeyPort P1#define CYCLE 100 //限定的最大转速unsigned int Proportion=8;//比例常数Proportional Constunsigned int Integral=3;//积分常数Integral Constunsigned int Derivative=1;//微分常数Derivative Constunsigned int LastError=0;//Error[-1]unsigned int PrevError=0;//Error[-2]unsigned int Error=0;//Error[0]int Out=0;//outcomeunsigned int expc_speed=0; unsigned int real_speed=0;main(){unsigned char num;Init_Timer0(); //初始化定时器0Init_Timer1(); //初始化计数器1lcd_init();init();while (1) //主循环{num=KeyScan(); //循环调用按键扫描switch (num){case 1:{if(expc_speed<CYCLE)expc_speed++;}break;case 2:{if(expc_speed>0)expc_speed--;}}lcd_display(4,expc_speed);lcd_display(5,real_speed);}}//按键扫描函数，返回扫描键值unsigned char KeyScan(void) {unsigned char keyvalue;if(KeyPort!=0xff){delay_ms(10);if(KeyPort!=0xff){keyvalue=KeyPort;while(KeyPort!=0xff); switch(keyvalue){case 0xfe:return 1;break;case 0xfd:return 2;break;case 0xfb:return 3;break;case 0xf7:return 4;break;case 0xef:return 5;break;case 0xdf:return 6;break;case 0xbf:return 7;break;case 0x7f:return 8;break;default:return 0;break;}}}return 0;}。