沈阳化工大学学士学位论文 第五章 软件系统设计
5.5.10 PID算法子函数
流程图见图5.12。
在过程控制中，按偏差的比例（器（亦称PID调节器）是应用最为广泛的一种自动控制器。它具有原理简单，易于实现，适用面广，控制参数相互独立，参数的选定比较简单等优点；而且在理论上可以证明，对于过程控制的典型对象──“一阶滞后＋纯滞后”与“二阶滞后＋纯滞后”的控制对象，PID控制器是一种最优控制。种有效方法，它的参数整定方式简便，结构改变灵活（控制点目前包含三种比较简单的ＰＩＤ控制算法，算法，微分先行。 这三种ＰＩＤ算法虽然简单，但各有特点，基本上能满足一般控制的大多数要求[14]。
在PID增量算法中，由于执行元件本身是机械或物理的积分储存单元，如果给定值发生突变时，由算法的比例部分和微分部分计算出的控制增量可能比较大，PID开始 选择输入通通道 理论电流 实际电流 求误差e（t） PID公式计算 结束 算法子函数流程图P）、积分（I）和微分（PID调节规律是连续系统动态品质校正的一 24
D）进行控制的PID控制、PD、?）。
增量式算法，位置式如果该
图5.12 PIDPI分别是：沈阳化工大学学士学位论文 第五章 软件系统设计
值超过了执行元件所允许的最大限度，那么实际上执行的控制增量将时受到限制时的值，多余的部分将丢失，将使系统的动态过程变长，因此，需要采取一定的措施改善这种情况。
纠正这种缺陷的方法是采用积累补偿法，当超出执行机构的执行能力时，将其多余部分积累起来，而一旦可能时，再补充执行。
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沈阳化工大学学士学位论文 第六章 实验结果及数据分析
第六章 实验结果及数据分析
本设计所用的调试工具是Proteus仿真软件。
6.1 Proteus仿真软件简介
Proteus软件是英国教学平台、实验平台和创新平台，涵盖了电工电子实验室、电子技术实验室、单片机应用实验室等的全部功能。它运行于各种模拟器件和集成电路。该软件的特点是：（1）实现了单片机仿真和仿真、单片机及其外围电路组成的系统的仿真、试器、键盘和LCD系统仿真的功能；有各种虚拟仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。
（2）支持主流单片机系统的仿真。目前支持的单片机类型有：系列、AVR系列、PIC12公司的ARM(LPC系列)等。（3）提供软件调试功能。在硬件仿真系统中具有全速、单步、设置断点等调试功能，同时可以观察各个变量、寄存器等的当前状态，因此在该软件仿真系统中，也必须具有这些功能；同时支持第三方的软件编译和调试环境，如（4）具有强大的原理图绘制功能。能够进行设计。
6.2 调试中出现的问题及实验结果6.2.1 调试中的问题在调试中，由于总体调试出错的几率比较大，法，现将出现的问题总结如下：（1）在调试单片机输出Labcenter electronics公司的Windows操作系统上，可以仿真、分析
SPICE电路仿真相结合。PIC16系列、PIC18系列、
PWM信号时，开始，占空比可调信号是平滑可调，但频率
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EDA工具软件，是一个电子设计的具有模拟电路仿真、动态仿真、I2C68000Z80系列、HC11系列以及KeilSCH(原理图)和PCB(所以，我采用各部分分别调试的方(SPICE)SPI调8051
电路的数字电路RS232调试器、系列、系列、Phil-lips、ADS等软件。印刷板)沈阳化工大学学士学位论文 第六章 实验结果及数据分析
可调一直没有实现，后来经过长时间的摸索，还有与同组人探讨，发现需要将定时器0和PWM特殊功能寄存器同时编写，频率就可挑了。这是一项很重要的程序编写，为了后来的测试奠定基础。
（2）刚开始编写的程序的时候没有用显示电路部分，硬件直接接的独立按键电路，虽然电路很简单，但是遇到了一定的问题，就是未加去抖程序时，按键可用，但是加去抖程序之后，按键失灵了，后来发现，是由于软件编写的时候if与while使用有误，最终正确理解了两者的使用方法，测试程序成功。
（3）在加入显示电路的时候，按键程序的编写遇到的困难，因为只有三个按键，要控制很多功能，所以必须有控制逻辑思路，才能编写出复杂的控制程序，刚开始的时候无从下手，后来画出了程序框图，看上去简明易懂，根据框图编写程序就很轻松了，最终编写出了按键与显示配合的复杂程序。
（4）在光耦隔离电路部分，由于未加电压，驱动能力弱，使外接干扰很容易的混入，后来加入电压，使驱动能力加强，大大减少了外接干扰，使硬件电路稳定，从而采集的反馈信号非常理想[15]。
6.2.2 实验结果
测得波形见图6.1。
1.60E+011.40E+011.20E+011.00E+018.00E+006.00E+004.00E+002.00E+000.00E+001.90E-2.00E-2.10E-2.20E-2.30E-2.40E-2.50E--2.00E+0002020202020202-4.00E+00 图6.1 测得波形图
系列2系列3
通过波形，可以看出，负载加高电压的时候，电流上升，负载加低电压的时候，
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电流下降，电压和电流是周期变化的，这样根据波形就能求出想要的变量，例如电流，脉动量，占空比等。
得到波形就可以根据程序框图编写程序，先测得反馈电流，在通过PID算法，编写闭环程序。
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