PID 温度控制的实现(2)

ID 温度控制的实现

(3)

或者：

(4)

这样就可以让计算机或者单片机通过采样的方式实现PID 控制，具体的PID 控制又分为位置式PID 控制和增量式PID 控制，公式4 给出了控制量的全部大小，所以称之为全量式或者位置式控制；如果计算机只对相邻的两次作计算，只考虑在前一次基础上，计算机输出量的大小变化，而不是全部输出信息的计算，这种控制叫做增量式PID 控制算法，其实质就是求Δμ的大小，而 Δμk =μk -μk-1 ；所以将式4 做自减变换有：

(5)

其中

温度控制PID 算法设计

本设计利用了上面所介绍的位置式PID 算法，将温度传感器采样输入作为当前输入，然后与设定值进行相减得偏差ek，然后再对之进行PID 运算产生输出结果fOut，然后让fOut 控制定时器的时间进而控制加热器。为了方便PID 运算，首先建立一个PID 的结构体数据类型，该数据类型用于保存PID 运算所需要的P、I、D 系数，以及设定值，历史误差的累加和等信息：

typedef struct PID

{

float SetPoint; // 设定目标 Desired Value

float Proportion; // 比例系数 Proportional Const

float Integral; // 积分系数 Integral Const

float Derivative; // 微分系数 Derivative Const

int LastError; // 上次偏差

int SumError; // 历史误差累计值

} PID;

PID stPID; // 定义一个stPID 变量

下面是PID 运算的算法程序，通过PID 运算返回fOut，fOut 的值决定是否加热，加热时间是多少。

PID 运算的C 实现代码：

float PIDCalc( PID *pp, int NextPoint )

{