Ⅰ 請高手寫個帶有積分限幅和輸出限幅的位置式數字PI調節程序的C語言程序!程序流程圖如下!謝謝!
上面u(k)=kpe(k)-u1(k)應該是有問題的,應該是u(k)=kpe(k)+u1(k)
程序照著寫就可以了。
double U,U1;
double Um;
double Kp,Ki;
void Control(double e)
{
U1+=Ki*e;
if(U1>Um)U=Um;
else if(U1<-Um)U=-Um;
else
{
U+=Kp*e+U1;
if (U>Um)U=Um;
if(u<-Um)U=-Um;
}
}
Ⅱ 用C語言編寫的PI調節器函數,採用位置式演算法,求大神指教
typedefstruct{
floatlimit;//輸出限幅
floattarget;//設置量
floatfeedback;//實測量
floatKp;//比例系數
floatKi;//積分系數
floatKd;//微分系數
floateSum;//誤差積分
floate0;//當前誤差
floate1;//上一次誤差
}PIDType;
#definemax(a,b)(a>b?a:b)
#definemin(a,b)(a<b?a:b)
#definerange(x,a,b)(min(max(x,a),b))
floatpid_pos_update(PIDType*p)
{
floatpe,ie,de;
floatout=0;
//計算當前誤差
p->e0=p->target-p->feedback;
//誤差積分
p->eSum+=p->e0;
//誤差微分
de=p->e0-p->e1;
pe=p->e0;
ie=p->eSum;
p->e1=p->e0;
//數據增量
out=pe*(p->Kp)+ie*(p->Ki)+de*(p->Kd);
//輸出限幅
out=range(out,-p->limit,p->limit);
returnout;
}
Ⅲ 誰能提供一份PIC16F72電動車控制器源程序
PIC16F72單片機控制的電動自行車C源程序,原理圖及設計說明
[table=98%][tr][td][color=black][u]PIC16F72單片機控制的電動自行車C源程序,原理圖及設計說明[/u][/color][/td][/tr][tr][td]
[table=95%][tr][td]PIC16F72單片機控制的電動自行車驅動系統C程序
PIC單片機控制的電動自行車驅動系統C程序
.46.
#include <肢旅pic.h>
//電動車雙閉環程序,採用雙閉環方式控制電機,以得到最好的zh 轉速性能,並且可以
//限制電機的最大電流。本應用程序用到兩個CCP 部件,其中CCP1 用於PWM 輸出,以控
//制電機電壓;CCP2 用於觸發AD,定時器TMR2、TMR1,INT 中斷,RB 口電平變化中斷,
//看門狗以及6 個通用I/O 口
#define AND 0xe0 //狀態採集5,6,7 位
#define CURA 0X0a //電流環比例和積分系數之和
#define CURB 0X09 //電流環比例系數
#define THL 0X6400 //電流環最大輸出
#define FULLDUTY 0X0FF //占空比為1 時的高電平時間
#define SPEA 0X1d //轉速環比例和積分系數之和
#define SPEB 0X1c //轉速環比例系數
#define GCURHILO 0X0330 //轉速環最大輸出
#define GCURH 0X33 //最大給定電流
#define GSPEH 0X67 //最大轉速給定
#define TSON 0X38 //手柄開啟電壓1.1 V,TSON*2 為剎車後手柄開啟電壓,即
//2.2 V
#define VOLON 0X4c //低電壓保護重開電壓穗猛3.0 V 即33 V
#define VOLOFF 0X49 //低電壓保護關斷電壓2.86 V 即31.5 V
volatile unsigned char DELAYH,DELAYL,oldstate,speed,
speedcount,tsh,count_ts,count_vol,gcur,currenth,
voltage; //寄存器定義
static bit sp1,spe,ts,volflag,spepid,lowpower,
off,shutdown,curpid; //標志位定義
static volatile unsigned char new[10]={0xaf,0xbe,0xff,0x7e,0xcf,
0xff,0xd7,0x77,0xff,0xff}; //狀態寄存器表
//------------PIC16F877 初始化子程序------------
void INIT877()
{
PORTC=0X0FF; //關斷所有MOSFET
TRISC=0X02; //設置C 口輸出
PIE1=0X00; //中斷寄存器初始化,關斷所有中斷
TRISA=0XCF; //設置RA4,RA5 輸出
TRISB=0XEF; //RB 口高三位輸入,採集電機三相的霍爾信號
PORTC=new[(PORTB&AND)>>5]; //採集猜飢橋第一次霍爾信號,並輸出相應的信號,導通
//兩個MOS 管
T2CON=0X01; //TMR2 4 分頻
CCPR1L=0X0FF; //初始時PWM 輸出全高
CCP1CON=0X0FF; //CCP1 設置為PWM 方式
CCP2CON=0X0B; //CCP2 設置為特殊方式,以觸發AD
ADCON0=0X81; //AD 時鍾為32 分頻,且AD 使能,選擇AN0 通道採集手
//柄電壓
TMR2=0X00; //TMR2 寄存器初始化
TMR1H=0X00; //TMR1 寄存器初始化
TMR1L=0X00;
T1CON=0X00; //TMR1 為1 分頻
CCPR2H=0X08;
CCPR2L=0X00; //電流采樣周期設置為TAD=512 μs
PR2=0XC7; //PWM 頻率設置為5 kHz
ADCON1=0X02; //AD 結果左移
OPTION=0XFB; //INT 上升沿觸發
TMR2ON=1; //PWM 開始工作
INTCON=0XD8; //中斷設置GIE=1,PEIE=1,RBIE=1
ADIE=1; //AD中斷使能
speedcount=0x00; //轉速計數寄存器
speed=0x7f; //轉速保持寄存器
spe=1; //低速標志位
sp1=1; //低速標志位
oldstate=0x0ff; //初始狀態設置,區別於其他狀態
count_ts=0x08; //電流采樣8 次,採集1 次手柄
count_vol=0x00; //采樣256 次手柄,採集1 次電池電壓
ts=1; //可以採集手柄值的標志位
ADGO=1; //AD采樣使能
TMR1ON=1; //CCP2 部件開始工作
}
//------------延時子程序---------------
#pragma interrupt_level 1
void DELAY1(x)
char x;
{
DELAYH=x; //延時參數設置
#asm
DELAY2 MOVLW 0X06
MOVWF _DELAYL
DELAY1 DECFSZ _DELAYL
GOTO DELAY1
DECFSZ _DELAYH
GOTO DELAY2
#endasm
}
//-----------狀態採集子程序----------------------
void sample()
{
char state1,state2,state3,x;
do {
x=1;
state1=(PORTB&AND); //霍爾信號採集
DELAY1(x);
state2=(PORTB&AND);
}while(state1-state2); //當三次采樣結果不相同時繼續採集狀態
if(state1-oldstate!=0) //看本次采樣結果是否與上次相同,不同
//則執行
{oldstate=state1; //將本次狀態設置為舊狀態
state1=(oldstate>>5);
PORTC=new[state1]; //C 口輸出相應的信號觸發兩個MOS 管
if(sp1==1){spe=1;sp1=0;}
else { //如果轉速很低,則spe 置1
spe=0;sp1=0;
speedcount<<=1;
state3=(TMR1H>>2); //否則,spe=0,計轉速
speed=speedcount+state3; //speed 寄存器為每256 μs 加1
}
speedcount=0;
}
}
//-----------------AD 采樣子程序----------------------
void AD()
{
char x;
ADIF=0; //清AD 中斷標志位
if(ts==1){ //如果為手柄采樣,則采樣手柄值
CHS0=1; //選擇電流采樣通道
count_vol=count_vol+1; //電池采樣計數寄存器
spepid=1; //置轉速閉環運算標志
ts=0;tsh=ADRESH; //存手柄值
if(count_vol==0) { //如果電池采樣時間到,則選擇AN2 通道,採集電池電壓
CHS0=0;CHS1=1;volflag=1;x=1;DELAY1(x);ADGO=1;
}
}
else if(volflag==1) { //電池采樣完畢,進行相應的處理
CHS1=0;CHS0=1;volflag=0;voltage=ADRESH;lowpower=1;
}
else { //否則,中斷為采樣電流中斷
speedcount=speedcount+1; //speedcount 寄存器加1,作為測量轉速用
if(speedcount>0x3d) sp1=1; //如果轉速低於1 000 000 μs/(512 μs*3eh*3)
// 則認為為低速狀態
currenth=ADRESH;
curpid=1;
count_ts=count_ts-1;
if(count_ts==0) { //如果手柄時間到,則轉入手柄采樣通道
CHS0=0;count_ts=0x08;ts=1;x=1;DELAY1(x);ADGO=1;
}
}
}
//-------------剎車處理子程序------------------
void BREAKON()
{
char x;
off=0; //off清零,如果是干擾則不復位
shutdown=0;
if(RB0==1) { //如果剎車信號為真,則停止輸出電壓
ADIE=0; //關AD 中斷
INTE=0; //關剎車中斷
CCPR1L=FULLDUTY; //輸出電壓0
TMR1ON=0; //關CCP2,不再觸發AD
for(;ADGO==1;) continue;//如正在采樣,則等待采樣結束
ADIF=0; //ADIF 位清零
CHS0=0; //選擇通道0 采樣手柄
CHS1=0;
x=1;
DELAY1(x);
do {
ADGO=1;
for(;ADIF==0;)continue;
ADIF=0;
CCPR1L=FULLDUTY;
asm("CLRWDT");
tsh=(ADRESH>>1);
}while(tsh>TSON||RB0==1); //當手柄值大於2.2 V 或剎車仍舊繼續時,執行以
//上語句
off=1; //置復位標志
}
}
//---------欠保護子程序-------------------
void POWER()
{
char x;
lowpower=0;
voltage>>=1; //電壓值換為7 位,以利於單位元組運算
if(voltage<VOLOFF) { //電池電壓小於3*k(V)時保護
ADIE=0;
INTE=0;
TMR1ON=0;
CCPR1L=FULLDUTY;
for(;ADGO==1;)continue;
ADIF=0;
CHS0=0;CHS1=1;
x=1;
DELAY1(x);
do{ADGO=1;
for(;ADIF==0;)continue;
ADIF=0;
voltage=(ADRESH>>1);
CCPR1L=FULLDUTY;
asm("CLRWDT");
}while(voltage<VOLON); //電池電壓小於35 V 時繼續保護
off=1; //置復位標志
}
}
//------------電流環運運算元程序-----------------
void CURPI()
{ static int curep=0x00,curek=0x00,curuk=0x00;
union data{int pwm;
char a[2];}b; //定義電流環運算寄存器
curpid=0; //清電流運算標志
curep=curek*CURB; //計算上一次偏差與比例系數的積
if(currenth<2)currenth=2; //如果采樣電流為零,則認為有一個小電流以利於
//使轉速下降
currenth>>=1;
curek=gcur-currenth; //計算本次偏差
curuk=curuk+curek*CURA-curep; //按閉環PI 運算方式得到本次輸出結果,下
//面對結果進行處理
if(curuk<0x00) { //如果輸出小於零,則認為輸出為零
curuk=0;CCPR1L=FULLDUTY;CCP1X=0;CCP1Y=0;
}
else if(curuk-THL>=0) { //如果輸出大於限幅值,則輸出最大電壓
curuk=THL;CCPR1L=0;CCP1X=0;CCP1Y=0;
}
else { //否則,按比例輸出相應的高電平時間到CCPR1 寄存器
b.pwm=THL-curuk;
b.pwm<<=1;
CCPR1L=b.a[1]; //CCPR1L=(b.pwm>>8)&0x0ff;將PWM 寄存器的高半位元組
if(b.pwm&0x80!=0) CCP1X=1;
else CCP1X=0;
if(b.pwm&0x40!=0) CCP1Y=1;
else CCP1Y=0;
}
}
//---------------轉速環運運算元程序-----------------------
void SPEPI()
{ static int speep=0x00,speek=0x00,speuk=0x00;
int tsh1,speed1; //轉速寄存器定義
spepid=0; //清轉速運算標志
if(spe==1) speed1=0x00; //若轉速太低,則認為轉速為零
else speed1=0x7f-speed; //否則計算實際轉速
if(speed1<0) speed1=0;
speep=speek*SPEB;
tsh1=tsh-0x38; //得到計算用的手柄值
speek=tsh1-speed1;
if(tsh1<0) {speuk=0;gcur=0;} //當手柄值低於1.1 V 時,則認為手柄給定為零
else { //否則,計算相應的轉速環輸出
if(tsh1>=GSPEH) //限制最大轉速
tsh1=GSPEH;
speuk=speuk+speek*SPEA-speep; //計算得轉速環輸出
if(speuk<=0X00) {speuk=0x00;gcur=0x00;}//轉速環輸出處理
else if(speuk>GCURHILO) { //轉速環輸出限制,即限制最大電流約12 A
speuk=GCURHILO;gcur=GCURH;}
else { //調速狀態時的輸出
gcur=(speuk>>4)&0x0ff;
}
}
}
//-----------主程序-------------------------
main()
{
for(;;){
INIT877(); //單片機復位後,先對其進行初始化
off=0; //清復位標志
for(;off==0;) { //復位標志為零,則執行下面程序,否則復位
if(curpid==1) CURPI(); //電流PI 運算
else if(spepid==1) SPEPI(); //轉速PI 運算
else if(lowpower==1) POWER();
else if(shutdown==1) BREAKON();
asm("CLRWDT");
}
}
}
//---------中斷服務子程序---------------------
#pragma interrupt_level 1
void interrupt INTS(void)
{
if(RBIF==1) {RBIF=0;sample();}
else if(ADIF==1) AD();
else if(INTF==1) {shutdown=1;INTF=0;} //剎車中斷來,置剎車標志
設計思路:
目 的
目前電動車市場各種功能無刷控制器琳琅滿目,種類繁多。普通模擬專用晶元已是窮途末路,而利用單片機控制則能做到「只有想不到,不怕做不到」地步,五花八門的單片機紛紛推向電動車這個新興的行業。我公司根據電動車市場的流行趨勢,制定了無刷控制器的設計方案。
功能概述
目前電動車市場上的控制器分有刷控制器和無刷控制器兩大類,由於有刷電機輸出扭距小,效率低,需要定期更換炭刷等諸多缺點而逐步被輸出扭距大、效率高、使用壽命長的無刷電機取代。根據電動車車型分簡易車和豪華車型以及電動摩托車,簡易車功率一般在250W以下,而豪華車都在350W以上,設計時必須考慮。簡易車的常用功能有1:1助力、巡航、電量及工作狀態顯示。
工作模式有自動和手動切換兩種。豪華車型根據客戶的隨意性有很多功能,主要有飛車保護、軟ABS剎車、反充電、雙動力(檔位切換)、電機鎖(關閉電源電機鎖定)等。
為方便調試和防止非法解密,設計採用專用調試工具,外接一個帶有鍵盤和顯示器(數碼管)的工具來設定一些基本參數,如欠壓値、限流、相位選擇和工作電壓選擇等。可以利用單片機內部或外接EEPROM保存設置參數。通過該調試工具達到系列產品的通用性。
主要技術參數
1 基本功能
1.1 工作電壓
鍵盤設定,分12、24、36、48、60、72V檔,根據輸入電壓采樣值,確定欠壓保護值,單節電池保護電壓為10.5V±0.5V,低於該值關閉輸出。由於取樣電壓有相應的誤差,用鍵盤應可以微調。欠壓工作方式:當電源電壓低於設定值時,關閉輸出,當電源電壓滯回到大於設定值2V時,開啟輸出。另一種方式為當電源電壓低於電池容量的50%時,相應縮減輸出脈寬,以10個百分點逐減,到設定值時減為零即關閉輸出,滯回則相反。
1.2 調速電壓
調速把輸出電壓范圍為1~4.2V,控制器起點電壓應高於1V,控制器的脈寬調制范圍應設定為1.38~3.8V,大於3.8V輸出為全打開。
1.3 剎車斷電
分高電平、低電平和ABS三種方式,高、低電平控制方式由鍵盤設定,ABS單獨引腳控制,該功能如不用時,I/O口可以指定其它功能。
1.4 限流
當取樣信號到達設定點時,採用對PWM進行遞減的方法,來減小電機電流,使輸出電流不超過設定值。即最大輸出電流恆定在設定點。設定值由鍵盤設定,以便調試。
1.5 過流保護:
由於MCU單片機A/D采樣速度的因素造成輸出電流大於設定值,在這種情況下,設定一個保護值,關閉輸出,一般設定為大於限流值2~3A。此值應由鍵盤設定。
1.6 堵轉保護
限流值保持1~3秒後,關閉輸出。
1.7 相角選擇
60度/120度選擇,鍵盤設定。
1.8 1:1助力
輸入3:2占空比的開關信號1~5.5Hz對應調速把的電壓信號為2~3.8V,根據輸入頻率的變化,改變輸出PWM的占空比,以控制騎行速度。
1.9 巡航
手動/自動選擇由鍵盤設定,手動按鈕低電平有效,按鈕按下2秒進入手動巡航方式;自動巡航方式為調速把恆定在某一點8S後(信號電壓必須大於啟動電壓),控制器自動進入巡航方式。
1. 10限速
採用減小PWM脈寬的方法,此值由鍵盤微調,初始值定義為PWM最大值的45%。低電平為限速方式。
1.11 故障指示
閃1正常、閃2剎車、閃3 RAO、 RBO、閃4 下驅動、閃5上驅動、閃6缺相、閃7 RBO、閃8欠壓。故障狀態指示利用專用調試器的指示燈指示。
1.12 飛車保護
調速電壓>4.5V,上電調速電壓>1.5V關閉輸出保護。即當調速把地線開路和打開電門鎖前調速把已轉動時。
1.13 反充電
滑行充電、EBS剎車充電、滑行充電選擇,用I/O埠選擇,低電平為滑行充電。輸出一個指示信號,指示燈亮為充電狀態。
2 附加功能
2.1 動態顯示
1、故障顯示2、電量及騎行狀態顯示3、速度顯示(發光管)
2.2 雙動力
根據電機的轉速設定一個切換點,該切換點的值由鍵盤設定。
2.3 檔位切換
由一個按鈕開關設定三檔的速度,初始狀態為最低速,按鈕的工作方式為按下按鈕開關,松開後進入檔位狀態,檔位為循環方式。檔位速度可由鍵盤微調。
2.4 指針儀表
速度分相線輸出、霍爾信號、單片機輸出。
2.5 防盜鎖
輸入一個信號鎖定電機,推動越快阻力越大(此功能或做成電機鎖,電鎖關閉後實現)。
2.6 參數設定
顯示窗由兩部分組成第一部分為功能序號,第二部分為參數值,按鍵由三個按鈕分別代表模式、加、減,設置的參數保存在EEPROM存儲器中。設定器與單片機的通訊採用I2 C方式。
Ⅳ 設單片機系統如何編寫一個完整的C51程序使P1.6和P1
設單片機系統編寫一個完整的C51程序使P1.6和P1,可以使用正確編碼加上解壓即可。