基于數(shù)字PID增量控制的恒溫晶體振蕩器

4 PID控制參數(shù)kP，kI，kD的調(diào)節(jié)
在實(shí)際的應(yīng)用中，控制器參數(shù)kP，kI，kD的調(diào)節(jié)需要根據(jù)具體的硬件系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置，初始設(shè)置前可以參考相關(guān)文獻(xiàn)的調(diào)試準(zhǔn)則進(jìn)行設(shè)置，當(dāng)輸出不振蕩時(shí)，可以增大比例參數(shù)kP且應(yīng)減小積分時(shí)間常數(shù)TI或增大微分時(shí)間常數(shù)TD?；贛SP430單片機(jī)先進(jìn)的JTAG在線仿真調(diào)試技術(shù)，通過IAR軟件查看程序運(yùn)行過程中，偏差變量的變化情況，如圖5(a)所示，為控制參數(shù)分別為kP=5，kI=0，kD=0時(shí)某一時(shí)刻的偏差變量的值。

按照相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)的PID參數(shù)設(shè)置方法及硬件系統(tǒng)的實(shí)際特性，調(diào)節(jié)設(shè)置了控制參數(shù)分別為kP=0．85，kI=0．004，kD=0．002，經(jīng)過調(diào)試后某一時(shí)刻的偏差變量值如圖5(b)所示，從IAR仿真軟件的變量查看表中，可以看到偏差變量的值趨于0，圖6為具體硬件實(shí)物圖和設(shè)置恒溫晶體工作在25℃時(shí)的溫度-時(shí)間(T-t)曲線圖。

5 結(jié)語
本論文設(shè)計(jì)了以MSP430F4618單片機(jī)為控制核心，采用熱敏電阻與INA330芯片對(duì)晶體溫度進(jìn)行采集轉(zhuǎn)換，經(jīng)數(shù)字PID增量算法輸出控制增量，通過DRV593芯片驅(qū)動(dòng)控制TEC對(duì)晶體進(jìn)行加熱或冷卻，同時(shí)LCD對(duì)晶體溫度進(jìn)行顯示，經(jīng)過軟件調(diào)試設(shè)置了數(shù)字PID的三個(gè)參數(shù)值分別為kP=0.85，kI=0．004，kD=0．002，使系統(tǒng)所采集到的溫度偏差值趨于0，實(shí)現(xiàn)了晶體工作在25℃的恒溫輸出，本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究對(duì)提高控制系統(tǒng)的精確控制性能有著重要意義。