pid.c

用MEGA16控制发电机输出恒定的电压

#include"mega128.h"  
#include"delay.h"

unsigned char CurSpeed;          

//========================================================================
       //Ki=Kp*T/Ti
       //Kd=Kp*Td/T
       //T为采样周期，Ti为积分时间常数，Td为微分时间常数

//======================定义PID结构=======================================
static struct PID{
 float Ki;                //定义积分常数
 float Kp;                //定义比例常数
 float Kd;                //定义微分常数
 float E_2;               //存储前前次误差
 float E_1;               //存诸前次误差
 float E;                 //存储本次误差
 float OutPut;            //本次输出量
 int ValueSet;            //速度值设定   
} Car_Speed;                          
  

//==========================初始化速度=====================================
void Speed_Init() {
  Car_Speed.Kp=-10;       
  Car_Speed.Ki=-3;        
  Car_Speed.Kd=-5;         
  Car_Speed.E=0;
  Car_Speed.E_2=0;
  Car_Speed.E_1=0;
  Car_Speed.ValueSet=0;
  Car_Speed.OutPut=0;
}   
/*************************** AD 初始化*************************/
 void AD_init(void)
{
   ADMUX |=0x40;  //4.96V 的基准电压源,转换结果右对齐,ADC0(PF0口)单端输入 
   ADCSRA |=0x8b; // AD使能,单次转换模式, AD 中断使能, AD 8分频
   #asm("sei");   //开总中断
} 

void PWM_init()
{
    /********************* PWM  ***********************/
     TCCR0 =0x76; //相位修正P W M，比较匹配发生时 OC0 置位，计数到 TOP时 OC0清零
                  //clk /256 (来自预分频器 )
     TCNT0 =0x00; //记时初值
     OCR0 =Car_Speed.ValueSet; //占空比为:    频率为122Hz
   /*******************************************************/ 
}
//===========================速度PID处理函数==============================
void SpeedWork() {
  float Up,Ud,Ui; 
  Car_Speed.E=CurSpeed-Car_Speed.ValueSet;                         //得到本次误差
  Up=Car_Speed.Kp*(Car_Speed.E-Car_Speed.E_1);                     //得到比例项
  Ud=Car_Speed.Kd*(Car_Speed.E-2*Car_Speed.E_1+Car_Speed.E_2);     //得到微分项
  Ui=Car_Speed.Ki*Car_Speed.E;                                     //得到积分项
  Car_Speed.E_2=Car_Speed.E_1;                                     //历史存储
  Car_Speed.E_1=Car_Speed.E;
  Car_Speed.OutPut+=Up+Ud+Ui;                                      //计算增量和
  if(Car_Speed.OutPut<0)Car_Speed.OutPut=0;                        //值域限制
   OCR0=Car_Speed.ValueSet-(int)Car_Speed.OutPut;                                      //值输出   

} 



/**************************************************************/
 void AD_start(void)      //启动一次AD转换
{
    ADCSRA.6=1;   //启动一次AD转换
    ADCSRA.6=0;
    ADCSRA.3=1;   //开AD中断
}

interrupt [22]void Ad_data()
{
 CurSpeed=ADCW;
 SpeedWork();
}

main()
{ 
 DDRB.4=1;
 Speed_Init();
 AD_init();
 Car_Speed.ValueSet=80;
 PWM_init();
 
while(1)
   {
     AD_start();
     delay_us(2);
    } 
}