PWM模拟DAC电压输出-PID仿真贴

skype

为了学习PID是怎么回事，特别做了此仿真，呵呵, 也可以说是<如何让PID的值转换成PWM的占空比>!

本人之前对PID一点都不懂，此贴主要是和大家分享学习经验！呵呵， 菜鸟贴, 不对的地方请大家拍砖！

此仿真采用的是PIC单片机, 由P1A引脚输出PWM，经过RC滤波后输出电压，AN0  ADC采样


先贴图吧!
PID算法是用的AVR： AVR221: Discrete PID controller 中的源码
//VFER = 2.048v, 10位分辨率(1024),设定稳压电压是1.024v


在此做几点说明：
1、设置P 、 I 、D

/*! \brief P, I and D parameter values
*
* The K_P, K_I and K_D values (P, I and D gains)
* need to be modified to adapt to the application at hand
*/
//! \xrefitem todo "Todo" "Todo list"
#define K_P     9.00
//! \xrefitem todo "Todo" "Todo list"
#define K_I     0.1
//! \xrefitem todo "Todo" "Todo list"
#define K_D     0.02



2、PID 方法调用

            //512-设定值
            GL(pid_Controller(512, adc_vlue, &pidData)); //VFER = 2.048v, 10位分辨率(1024),设定稳压电压是1.024v

3、ADC采样周期及PID控制周期

ADC 每100us采样一样,采用中位值滤波法
PID每1ms转换一次



最后........
上源码:

skype

下面是两种常见算法的PID仿真图表:
#ifndef __PID_1_H
#define __PID_1_H

typedef struct PID
{   
        double  SetPoint;           //  设定目标 Desired Value   
       
        double  Proportion;         //  比例常数 Proportional Const   
        double  Integral;           //  积分常数 Integral Const   
        double  Derivative;         //  微分常数 Derivative Const   
       
        double  LastError;          //  Error[-1]   
        double  PrevError;          //  Error[-2]   
        double  SumError;           //  Sums of Errors   

}PID;   

extern void PIDInit(PID *pp);
extern double PIDCalc(PID *pp, double NextPoint);
#endif


#include "pid_1.h"
#include <string.h>

void PIDInit(PID *pp)
{   
    memset(pp, 0, sizeof(PID));   
}   

double PIDCalc(PID *pp, double NextPoint)//这里是位置式算法   
{   
    double  dError, Error;   
   
    Error = pp->SetPoint -  NextPoint;          // 偏差,   偏差=设定值-返回值
    pp->SumError += Error;                      // 积分项, 偏差和   
    dError = pp->LastError - pp->PrevError;     // 微分项  上一次误差-上上一次误差   
    pp->PrevError = pp->LastError;   
    pp->LastError = Error;   
    return (pp->Proportion * Error              // 比例项   
        +   pp->Integral * pp->SumError         // 积分项   
        +   pp->Derivative * dError             // 微分项   
    );   
}   




///

#include "pid_1.h"
#include <string.h>

void PIDInit(PID *pp)
{   
    memset(pp, 0, sizeof(PID));   
}   

double PIDCalc(PID *pp, double NextPoint)//这里增量式的算法   
{   
    double dError, Error;

    Error = pp->SetPoint - NextPoint;                       //偏差
    pp->SumError += Error;                                  //积分
    dError =pp->SumError-2*pp->LastError + pp->PrevError;   //当前微分
   
    pp->PrevError = pp->LastError;
    pp->LastError = Error;
   
    return (pp->Proportion * Error                          //比例项
            +pp->Integral * pp->SumError                    //积分项
            +pp->Derivative * dError                        //微分项
    );   
}   

skylinyk

mark,学习看看，thanks

usm4glx

看了你的PID模拟DAC，现在自己也想做个。是这样的，我想通过单片机PWM去控制输出电压，恒定在一个值，比如输入14-19V,控制输出恒定在13V，通过单片机去读取输出电压。用你的方法可以实现吗。硬件的话就是采用简单的MOS管控制

rclong

usm4glx 发表于 2013-11-13 21:18
看了你的PID模拟DAC，现在自己也想做个。是这样的，我想通过单片机PWM去控制输出电压，恒定在一个值，比如 ...

增量式PID算法

以这个为关键词搜索就行了

usm4glx

rclong 发表于 2013-11-13 21:46
增量式PID算法

以这个为关键词搜索就行了

o，只要理论上可以实现，方法我自己可以搞定的。反馈值就是采样输出电压，这样设定值与采样值比较，应该就可以实现了吧

475627406

好帖，很容易就看懂了

skype

usm4glx 发表于 2013-11-13 21:18
看了你的PID模拟DAC，现在自己也想做个。是这样的，我想通过单片机PWM去控制输出电压，恒定在一个值，比如 ...

可以！

pulan

增量式PID算法

蠢蠢YD

好久没碰着这个了

mahengyu

谢谢楼主，正需要pid呢

475627406

请教
仿真有较大过冲是因为采集速度与PID速度快的原因么？

skype

一是反馈速度，二是P的值

上图就是减小了P的值，过冲明显小了!

当然，采用何种算法也是一个因素, 以上所得的结果都是软件仿真的结果，目前我还没有实际操作过！

JQ_Lin

此帖很好。
提醒楼主，告知大家，仿真文件是在 Proteus 的哪个版本下建立的，是非常必要的。

skype

7.8sp2                       

JQ_Lin

skype 发表于 2013-11-15 11:07
一是反馈速度，二是P的值

上图就是减小了P的值，过冲明显小了!

这个过冲更小吧。

skype

是呀，你用的是上面的算法吗？
那一个？

skype

JQ_Lin 发表于 2013-11-15 15:51
这个过冲更小吧。

呵呵!很不错，请把调节的过程共享一下！

JQ_Lin

skype 发表于 2013-11-15 16:31
呵呵!很不错，请把调节的过程共享一下！

哈哈，我不懂C，没动代码，随便改了一下电路参数而已。

JQ_Lin

楼主的仿真文件版本是 Proteus ISIS 7.8sp2。
没有安装 7.8sp2 及其以上版本的网友，只要把下面的 Pic16ex.dll 模型文件复制到你的低版本（例如7.5sp3）的 MODELS 文件夹中，即可运行楼主提供的仿真文件 Demo.dsn 了。

下载 Pic16ex.dll.rar 压缩文件后，不要解压！！
去除 .rar 扩展名，即是 Pic16ex.dll 模型文件。

visa198

O(∩_∩)O谢谢分享

hgy_tom

留个记号

skype

JQ_Lin 发表于 2013-11-17 23:53
哈哈，我不懂C，没动代码，随便改了一下电路参数而已。

高，实在是高！

tlsmf

mark         

wxty

skype 发表于 2013-11-15 14:42
7.8sp2

usm4glx

rclong 发表于 2013-11-13 21:46
增量式PID算法

以这个为关键词搜索就行了

呵呵，没有用，看了下，PID参数太难调了，直接放弃了

lyl3257

很好，正想学习

R88

skype 发表于 2013-10-26 11:30
下面是两种常见算法的PID仿真图表:
#ifndef __PID_1_H
#define __PID_1_H

楼主，你这块增量式的算法有问题吧，，，微分项那块应该是此次误差-2*上次误差+上上次误差。。

还有你返回的值应该加上次计算出来的值吧。。。

R88

R88 发表于 2013-11-29 10:57
楼主，你这块增量式的算法有问题吧，，，微分项那块应该是此次误差-2*上次误差+上上次误差。。

还有你返 ...

你的位置和增量都混乱了吧：

R88

过冲过大，可能是C5-10uf的滞后最用太强了，，把那个C5去掉过冲就应该小了。。

skype

那两个PID算法是在本坛上找的，拿来就用，没有细研究过，也没有做过相关项目，只是想了解一下PID是怎么回事而已!

ljh407055315

学习看看！！！！！！正好需要

guaiguaima

楼主的pic16f1827是用哪个版本的MAPLAB环境？

chwnin

待会儿用stm32f103试试看，这会儿主要需要外围滤波电路。

zxq_9781

学习看看！吸收一下

pchf005

戴风海

学习看看！！！！！！正好需要

pchf005

学习，留个记号

TUDOU2015

MARK                  

haolei432370

谢谢楼主。好东西，收了。

skype

今天终于用上PID了，调节电机输出功率。

霸气侧漏

skype 发表于 2017-11-15 16:02
今天终于用上PID了，调节电机输出功率。

效果如何，少年

skype

满意，和仿真结果基本一样。只是PID参数有点修改

skype

#define K_P     1.0
//! \xrefitem todo "Todo" "Todo list"
#define K_I     0.01
//! \xrefitem todo "Todo" "Todo list"
#define K_D     1.0

实际运行还行，用于空气净化器电机驱动，来控制电机运行时的功率！

霸气侧漏

skype 发表于 2017-11-15 16:39
#define K_P     1.0
//! \xrefitem todo "Todo" "Todo list"
#define K_I     0.01

用的楼主的代码和仿真文件？

skype

是的                              

little4_su

温故而知新

yanzhiwei

刚好需要研究下PID，很好的资料，收藏先，谢谢楼主

csg0203

一直响学习下PID，留个记号。

fxhfxh

这个有空学习一下。

fengyunyu

大牛，高手

gliet_su

这个不用PID，点空比与电压成正比的。

xml2028

这个好，谢谢

city_rip99

哪儿可以下载这个软件 Proteus ISIS 的？谢谢！

city_rip99

很好的资料，好好学习下！

gloryglory

好，学习学习

twjccmx

支持支持，感谢分享！！！

aduecho

pwm DAC最高精度能到多少呢？搜了下没找到定论，看看有没有高人能解答