基于數(shù)字PID增量控制的恒溫晶體振蕩器
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3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
3．1 系統(tǒng)總體軟件流程
系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)方式，圖3(a)是系統(tǒng)軟件總體設(shè)計(jì)流程，主要包括晶體溫度的采樣轉(zhuǎn)換(見圖3(b))、LCD顯示(見圖3(c))數(shù)字PID增量運(yùn)算、控制量D／A轉(zhuǎn)換(見圖3(d))及控制量的輸出，其中溫度信號的采集與轉(zhuǎn)換采用定時(shí)器TA中斷實(shí)現(xiàn)，初始化定時(shí)器TA工作在增計(jì)數(shù)模式，捕獲／比較寄存器CCR0的值定義了采樣周期，當(dāng)TAR計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值不小于CCR0的值時(shí)，定時(shí)器TA中斷標(biāo)志位CCIFG0置1，系統(tǒng)響應(yīng)中斷，對晶體溫度進(jìn)行采樣轉(zhuǎn)換。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/170611.htm
3．2 數(shù)字PID增量控制軟件設(shè)計(jì)
PID控制軟件是系統(tǒng)控制的軟件核心，其基本原理如圖4(a)所示，它是對參考輸入量與受控對象輸出量的偏差時(shí)間函數(shù)進(jìn)行比例(P)積分(I)微分(D)運(yùn)算，得到受控對象控制量的過程，其動(dòng)態(tài)方程表達(dá)式為：
式中：TI與TD分別為積分時(shí)間和微分時(shí)間；kP是比例控制參數(shù)，為減少誤差累積及PID算法的精確性，這里采用數(shù)字PID增量算法，當(dāng)采樣周期T遠(yuǎn)小于信號變化的周期時(shí)，實(shí)際應(yīng)中可以采用后向差分法對式(2)中的各項(xiàng)進(jìn)行離散處理：
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