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1、《數(shù)字信號處理與DSP應用》課程論文題目：基于DSP的PID控制算法的實現(xiàn)學號：2011080911姓名：蔡志威班級：6班專業(yè)：電路與系統(tǒng)課程老師：黃鄉(xiāng)生二零一二年二月二十日摘要：按偏差的比例、積分和微分進行控制的調(diào)節(jié)器稱為PID調(diào)節(jié)器，PID調(diào)節(jié)器是連續(xù)系統(tǒng)中技術成熟、應用最為廣泛的一種調(diào)節(jié)器。它構簡單，參數(shù)易于調(diào)整，在長期的應用中已積累了豐富的經(jīng)驗。特別在工業(yè)過程中，由于控制對象的精確數(shù)學模型難以建立，系統(tǒng)的參數(shù)又經(jīng)常發(fā)生變化，運用現(xiàn)代控制理論分析綜合要耗費很大的代價進行模型辨識，但往往不能得到預期的效果，所以人們常采用數(shù)字PID調(diào)節(jié)器，并根據(jù)
2、經(jīng)驗進行在線整定。這次課程設計將綜合用數(shù)字信號處理DSP以及自動控制方面的知識，使用CCS集成開發(fā)環(huán)境進行代碼的編譯，仿真，才能完成了本次設計。關鍵詞：PID控制；DSP；仿真；CCSAbstrat:Accordingtotheproportionofdeviation,integralanddifferentialcontrolstheregulatorcalledthePIDregulator,PIDregulatoriscontinuoussystemmaturetechnology,themostwidelyusedaregulator.I
3、tssimplestructure,easytoadjusttheparameters,inthelong-termoftheapplicationhasaccumulatedawealthofexperience.Especiallyintheindustrialprocess,becausethecontrolledobjects,accuratemathematicalmodelishardtodevelop,theparametersofthesystemandoftenchanges,theuseofmoderncontroltheory
4、ofcomprehensiveanalysistotakealotofcostmodelidentification,butoftencan'tgetthedesiredeffect,sopeopleoftenusesthedigitalPIDregulator,andaccordingtotheexperienceofonlinesetting.ThecoursesaredesignedtobeintegratedwiththedigitalsignalprocessingDSPaswellastheautomaticcontroltheknow
5、ledgeoftherespect,useCCSintegrateddevelopmentenvironmentforthecompilationofthecode,simulation,tocompletethedesign.Keywords:PIDControl；DSP；simulation；CCS前言在數(shù)字PID算法是目前一般控制領域中經(jīng)常使用的自動控制算法，它依據(jù)給定的設定值，反饋值，以及比例系數(shù)，積分和微分時間，計算出一定的控制量，使被控對象能保持在設定的工作范圍，并且可以自動的消除外部擾動。由于軟件系統(tǒng)的靈活性，經(jīng)計算出的PID參數(shù)可以
6、在調(diào)試過程中隨時改變。能更精確的控制系統(tǒng)。得到較好的控制效果。PID控制原理簡單、實現(xiàn)方便,并且適應面廣、魯棒性強,其控制品質(zhì)對被控對象特性的變化不是很敏感。隨著計算機技術的發(fā)展,在PID控制的基礎上,出現(xiàn)了很多改進的數(shù)字PID控制方法,如微分先行PID控制、積分分離PID控制、帶死區(qū)的PID控制等。對于數(shù)字PID控制方法,又分為增量式PID控制算式和位置式PID控制算式。在絕大多數(shù)工業(yè)控制中,數(shù)字PID控制仍然是一種穩(wěn)定的、可靠的、實現(xiàn)簡單的、使用廣泛的控制方法。本設計以TI公司的TMS320VC5509和外接D/A芯片,實現(xiàn)數(shù)字PID控制器,采
7、用的PID控制算法是增量式PID控制算法。TMS320VC5509具有較高的運行速度和數(shù)據(jù)處理能力,能保證系統(tǒng)對多路模擬信號的實時采集和處理,提高系統(tǒng)的整體性能和集成度。在DSP內(nèi)部設置參考輸入量,通過DSP片上10位A/D轉換器采樣,把控制對象的實際輸出量采集到DSP中,經(jīng)過DSP的數(shù)字運算處理后,通過外部的D/AAD7237進行數(shù)/模轉換,得到實際的模擬控制量去控制被控對象,使之按照系統(tǒng)的設置運行工作。1、模擬PID調(diào)節(jié)器模擬PID控制系統(tǒng)組成如圖1所示：圖1模擬PID控制系統(tǒng)原理框圖PID調(diào)節(jié)器是一種線性調(diào)節(jié)器，它將給定值r(t)與實際輸出值
8、c(t)的偏差的比例(P)、積分(I)、微分(D)通過線性組合構成控制量，對控制對象進行控制。根據(jù)圖1，可以推導出PID調(diào)
