PID算法在汽车底盘测功机中的应用与实现

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1、MicrocomputerApplicationsVol.25,No.9,2009开发应用微型电脑应用2009年第25卷第9期文章编号：1007-757X(2009)9-0029-02PID算法在汽车底盘测功机中的应用与实现丁月华，郑志伟摘要：针对汽车自动检测系统的底盘测功机模块，采用一种基于反馈的PID自动控制方法，根据汽车的实时速率，经过PID控制器调控，产生一个阻力，作用于汽车驱动轮，控制汽车的速度，逐步使汽车速率稳定在一个满足测量精度要求的范围内，从而使得系统自动完成汽车功率的检测。该方法的使用，克服了汽车功率实际检测当中的难点，运用简单，操作灵活方

2、便，结果精确、稳定、可靠。关键词：检测；微分；算法；测功机中图法分类号：TP273文献标志码：A0引言全部三个单元，可以取其中的一到两个单元，即也有PI和PD控制，但比例控制单元P是必不可少的。随着汽车工业的迅猛发展，交通的安全性越来越受到人们的重视，因而汽车检测技术的重要性日益突出，而动力性2PID算法控制原理（功率）检测便是其中重要一项。作为大型实验设备，汽车底牌测功机可以模拟汽车道路试验的各种工况，完成汽车的因为PID是基于反馈的一种工业控制方法，即控制器动力性（功率）检测试验等多项相关专项试验，并与通常的预先设定一个数值c(t)，将被控制对象产生的量

3、作为输入量[1]道路试验相比，具有试验精度高、数据稳定可靠等优点。r(t)，经过控制器调节，产生一个输出量u(t)（一般是另一种根据物理学原理：功率=力×速度，所以要测出功率，性质的量），作用于被控对象，使之状态发生改变，最终达必须测出力和速度的值。然而要比较精确的测出这两个值，到使其输出值等于设定值。示意图如图1所示：必须让汽车启动之后处于一个相对稳定的状态，即速度恒定的状态（依据国家标准GB18276-2000,实际检测速度与设定检测速度的运行误差为±0.5km/h），但由于机械系统运动惯量大，且不同车型惯量不同，同时存在失控死区、非线性、图1滞后反应等

4、调等调速反馈方面的难度，仅依靠人去脚踩油门PID控制器由比例单元（P）、积分单元（I）和微分单或一般的方法是不可能使汽车的速度稳定在一个比较精确元（D）组成。其输入r(t)与输出u(t)的关系为:的范围。因此如何使汽车的速度恒定在某一数值，成为了完t成检测问题的关键。u(t)=Kp•e(t)+Ki•e(t)dt+Kd•de(t)∫dt在此我们采用了基于反馈的PID（自适应）算法自动控0制系统，根据汽车的实时速率，经过PID控制器调控，产其中：u(t)为控制器的输出值，e(t)为稳态偏差(设定值生一个阻力，作用于汽车驱动轮，控制汽车的速度，逐步使与输入值的差)

5、e(t)=c(t)-r(t)，Kp为比例系数，Ki为积分系汽车速率稳定在一个满足测量精度要求的范围内，从而完成数，Kd为微分系数。汽车功率的测试。比例项：及时成比例的反应控制系统偏差信号e(t),只要e(t)存在，控制器就产生调节作用，以减少偏差。1PID自动工业控制积分项：能够将较小的系统偏差信号e(t)放大,提高系统控制精度。一个控制系统包括控制器﹑传感器﹑变送器﹑执行机微分项：能够反映系统偏差信号e(t)的变化趋势，即偏构﹑输入输出接口。控制器的输出经过输出接口﹑执行机差信号的变化速率，对有较大惯性或滞后的被控对象，能够构，加到被控系统上；控制系统的被

6、控量，经过传感器，变改善系统在调节过程中的动态特性。送器，通过输入接口送到控制器。PID控制，在实际应用中也有PI和PD控制。PID控制PID控制器就是根据系统的稳态误差（稳态误差是指系器就是根据系统的稳态误差，利用比例、积分、微分计算出统的响应进入稳态后﹐系统的期望输出与实际输出之差），控制量进行控制的。利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的。PID控制器简单易懂，使用中不需精确的系统模型等先决条件，因而3PID算法参数的设定成为应用最为广泛的控制器之一，使用中只需设定三个参数（Kp，Ki和Kd）即可。在很多实际情况下，并不一定需要PID控制器的参数整

7、定是控制系统设计的核心内容。它———————————作者简介：丁月华（1950-），男，广东惠州人，华南理工大学计算机应用工程研究所，高级工程师，广东广州510641郑志伟（1985-），男，华南理工大学计算机应用工程研究所，硕士研究生，广东广州510641·29·MicrocomputerApplicationsVol.25,No.9,2009开发应用微型电脑应用2009年第25卷第9期是根据被控过程的特性确定PID控制器的比例系数、积分m_fTSpeed=fTSpeed;//设置目标速度系数和微分系数的大小。m_fBase=m_fIntegral=0;/

8、/设置初始值，即公式(1)比例系数Kp对系统性能的影