第六章 控制算法

-2))
MOV R5，A
MOV A，R6
MOV R4，A
精品课件
PID算法程序设计
MOV R3，3BH ；取e(n-1)
MOV R2，3CH
ACALL
CPL1 ；求e(n-1)的补码
ACALL
DSUM
；计算e(n)+ e(n-2)- e(n-
1)
MOV A，R7
；存和
MOV R5，A
t
k
e(t)dt T e(i)
0
i0
位置算式
de(t)e(k)e(k1)
dt
T
u(k)K p e(k)T T i i k0e(i)T de(k) T e(k 1 )
k
u (k) K p e (k) K i e (i) K de (k) e (k 1 ) i 0 精品课件
PID的增量算式之一
ACALL
DSUM
；计算e(n)=w-u(n)
MOV 39H，R7 ；存e（n）
MOV 3AH，R6
MOV R5，35H ；取I
MOV R4，36H
MOV R0，#4AH ；R0存放乘积高位字节地址指针
ACALL
MULT1 ；计算PI=I×e(n)
精品课件
PID算法程序设计
MOV R5，39H ；取e(n）
MOV A，R6
MOV R4，A
MOV R3，3BH ；取e(n-1)
MOV R2，3CH
ACALL
CPL1 ；求e(n-1)的补码
ACALL
DSUM
；计算e(n)+ e(n-2)- 2e(n-1)
精品课件
PID算法程序设计
MOV R5，37H ；取D
MOV R4，38H
MOV R0，#46H
ACALL
ACALL
MULT1
精品课件
PID算法程序设计
DSUM双字节加法子程序： (R5R4)+ (R3R2)的和送至(R7R6)中。
DSUM： MOV A，R4 ADD A，R2
p (1
T Ti
Td T
)
q1
K
p (1
2Td T
)
q2
K
p
Td T
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增量式PID算式的优点
增量式PID算法只需保持当前时刻以前三个时刻的误差即 可。它与位置式PID相比，有下列优点： （1）位置式PID算法每次输出与整个过去状态有关，计 算式中要用到过去误差的累加值，因此，容易产生较大的 累积计算误差。而增量式PID只需计算增量，计算误差或 精度不足时对控制量的计算影响较小。
u(k)kp e(k)T T i e(k)T T d 2e(k)
u (k)u (k 1 ) u (k)
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PID的增量算式之二
u ( k ) q 0 e ( k ) q 1 e ( k 1 ) q 2 e ( k 2 )
u (k)u (k 1 ) u (k)
其中
q0
K
第六章 控制算法
本章要点
1. PID算法 重点：PID的增量式、位置式表达式
2. PID的改进算法 重点：改进算法的思路
3. 直接数字控制设计 4. 纯滞后问题的解决思路
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本章主要内容
➢
引言
➢ 6.1 PID及其算法
➢ 6.2 直接数字控制及其算法
➢ 6.3 SMITH预估器及大林算法
➢ 思考题
（2）控制从手动切换到自动时，位置式PID算法必须先 将计算机的输出值置为原始阀门开度时，才能保证无冲击 切换。若采用增量算法，与原始值无关，易于实现手动到 自动的无冲击切换。
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PID算法程序设计
1、PID算法的程序流程 程序流程见书P238 图7-8、7-9 在许多控制系统中，执行机构需要的是控制变量的绝对值而 不是其增量，这时仍可采用增量式计算，但输出则采用位置 式的输出形式。
MULT1
；求PD= D×(e(n)-2e(n-
1)+ e(n-2))
MOV R5，47H ；存PD
MOV R6，46H
MOV R3，4BH ；取PI+ PP
MOV R2，4AH
ACALL
DSUM
；计算PI+ PP + PD
MOV R5，33H ；取KP
MOV R4，34H
MOV R0，#46H ；计算KP×(PI+ PP + PD)
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引言
自动化控制系统的核心是控制器。控制器的任 务是按照一定的控制规律，产生满足工艺要求的 控制信号，以输出驱动执行器，达到自动控制的 目的。在传统的模拟控制系统中，控制器的控制 规律或控制作用是由仪表或电子装置的硬件电路 完成的，而在计算机控制系统中，除了计算机装 置以外，更主要的体现在软件算法上，即数字控 制器的设计上。
2、PID算法的程序设计
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PID算法程序设计
精品课件
PID算法程序设计
精品课件
PID算法程序设计
精品课件
PID算法程序设计
根据流程图编写的程序清单如下：
PID： MOV R5，31H ；取w
MOV R4，32H
MOV R3，#00H ；取u(n)
MOV R2，2AH
ACALL
CPL1 ；取u(n) 的补码
PID调节器之所以经久不衰，主要有以下优 点。 1. 技术成熟 2. 易被人们熟悉和掌握 3. 不需要建立数学模型 4. 控制效果好
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PID的数字实现
连续形式
u(t)Kpe(t)T 1i 0te(t)dtTdded(tt)
G(s)U E((ss))Kp1T1isTds 离散等效：以求和替代积分，向后差分替代微分
MOV R4，3AH
MOV R3，3BH ；取e(n-1)
MOV R2，3CH
ACALL
CPL1 ；求e(n-1)的补码
ACALL
DSUM
；求PP=Δe(n)=e(n)-
e(n-1)
MOV A，R7
MOV R5，A
；存Δe(n)
MOV A，R6
MOV R4，A
MOV R3，4BH ；取PI
MOV R2，4AH
精品课件
6.1 PID及其算法
主要知识点: 6.1.1 PID的数字实现 6.1.2 数字PID的改进 6.1.3 数字PID的参数整定
精品课件
6.1.1 PID的数字实现
➢ PID的优点和作用 ➢ PID的数字实现 ➢ PID算法程序设计 ➢ 数字PID调节中的几个实际问
题
精品课件
PID的优点
ACALL
DSUM
；求PI+ PP
精品课件
PID算法程序设计
MOV 4BH，R7 ；存(PI+ PP)
MOV 4AH，R6
MOV R5，39H ；取e(n)
MOV R4，3AH
MOV R3，3DH ；取e(n-2）
MOV R2，3EH
ACALL
DSUM
；计算e(n)+ e(n-2)
MOV A，R7