基于dsp的pid控制算法的实现

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1、《数字信号处理与DSP应用》课程论文题目:基于DSP的PID控制算法的实现学号:2011080911姓名:蔡志威班级:6班专业:电路与系统课程老师:黄乡生二零一二年二月二十日摘要:按偏差的比例、积分和微分进行控制的调节器称为PID调节器,PID调节器是连续系统中技术成熟、应用最为广泛的一种调节器。它构简单,参数易于调整,在长期的应用中已积累了丰富的经验。特别在工业过程中,由于控制对象的精确数学模型难以建立,系统的参数又经常发生变化,运用现代控制理论分析综合要耗费很大的代价进行模型辨识,但往往不能得到预期的效果,所以人们常采用数字PID调节器,并根据经验进行在线整定。这次课程设计将综合用数字信号

2、处理DSP以及自动控制方面的知识,使用CCS集成开发环境进行代码的编译,仿真,才能完成了本次设计。关键词:PID控制;DSP;仿真;CCSAbstrat:Accordingtotheproportionofdeviation,integralanddifferentialcontrolstheregulatorcalledthePIDregulator,PIDregulatoriscontinuoussystemmaturetechnology,themostwidelyusedaregulator.Itssimplestructure,easytoadjusttheparameters,in

3、thelong-termoftheapplicationhasaccumulatedawealthofexperience.Especiallyintheindustrialprocess,becausethecontrolledobjects,accuratemathematicalmodelishardtodevelop,theparametersofthesystemandoftenchanges,theuseofmoderncontroltheoryofcomprehensiveanalysistotakealotofcostmodelidentification,butoftenca

4、n'tgetthedesiredeffect,sopeopleoftenusesthedigitalPIDregulator,andaccordingtotheexperienceofonlinesetting.ThecoursesaredesignedtobeintegratedwiththedigitalsignalprocessingDSPaswellastheautomaticcontroltheknowledgeoftherespect,useCCSintegrateddevelopmentenvironmentforthecompilationofthecode,simulatio

5、n,tocompletethedesign.Keywords:PIDControl;DSP;simulation;CCS前言在数字PID算法是目前一般控制领域中经常使用的自动控制算法,它依据给定的设定值,反馈值,以及比例系数,积分和微分时间,计算出一定的控制量,使被控对象能保持在设定的工作范围,并且可以自动的消除外部扰动。由于软件系统的灵活性,经计算出的PID参数可以在调试过程中随时改变。能更精确的控制系统。得到较好的控制效果。PID控制原理简单、实现方便,并且适应面广、鲁棒性强,其控制品质对被控对象特性的变化不是很敏感。随着计算机技术的发展,在PID控制的基础上,出现了很多改进的数字PID控

6、制方法,如微分先行PID控制、积分分离PID控制、带死区的PID控制等。对于数字PID控制方法,又分为增量式PID控制算式和位置式PID控制算式。在绝大多数工业控制中,数字PID控制仍然是一种稳定的、可靠的、实现简单的、使用广泛的控制方法。本设计以TI公司的TMS320VC5509和外接D/A芯片,实现数字PID控制器,采用的PID控制算法是增量式PID控制算法。TMS320VC5509具有较高的运行速度和数据处理能力,能保证系统对多路模拟信号的实时采集和处理,提高系统的整体性能和集成度。在DSP内部设置参考输入量,通过DSP片上10位A/D转换器采样,把控制对象的实际输出量采集到DSP中,经

7、过DSP的数字运算处理后,通过外部的D/AAD7237进行数/模转换,得到实际的模拟控制量去控制被控对象,使之按照系统的设置运行工作。1、模拟PID调节器模拟PID控制系统组成如图1所示:图1模拟PID控制系统原理框图PID调节器是一种线性调节器,它将给定值r(t)与实际输出值c(t)的偏差的比例(P)、积分(I)、微分(D)通过线性组合构成控制量,对控制对象进行控制。根据图1,可以推导出PID调

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