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自动控制所面临的挑战(2006-09-22 17:20:00)
摘要：
自动控制所面临的挑战
作者：冯纯伯 (东南大学)
冯纯伯,自动控制专家。1928年4月16日出生于江苏金坛。1953年于哈尔滨工业大学电机系研究生毕业。1958年在列宁格勒工业大学获技术科学副博士学位。历任东南大学自动化研究所所长，研究生院副院长。1994年获俄罗斯联邦自然科学院外籍院士称号，1995年当选为中国科学院院士。主要从事自动控制领域研究。
自动控制学科自建立以来一直就是一门很活跃的学科。二战期间由于军工技术的需要，以伺服系统为主要内容的反馈控制得到了迅速发展。二战之后的冷战期间军工技术竞争剧烈，特别是各类飞行器对控制系统提出了很高的要求。在此形势的推动下以状态变量为基础的所谓现代控制理论得以建立，它的一个主要特点是依赖于精确的数学分析计算。随着时间的推移，自动控制应用的领域愈来愈扩大，无论国防、工农业生产、社会经济、环保等等，凡是存在系统的地方都宜用系统学的观点加以分析，都可用控制理论方法加以适当的人为改造和处理。在这种日益扩大的应用过程中，人们发现原有的所谓现代控制理论有很大的局限性。这就提出了新的更高的要求，当前计算机科学和技术的高度发展也为更复杂更高层次的控制理论的发展提供了物质条件，因此，国际上普遍认为当前控制理论面临新的挑战，酝酿着新的发展。
概括地说，当前控制理论所要解决的主要问题是研究复杂系统的有效控制。所谓复杂系统可认为是具有以下一些主要特征的系统：
1．系统具有很强的时变和非线性。几乎任何真实系统都具有非线性，只是强弱不同而已。为了实现深层次、高性能的控制，就不能不充分考虑系统特性的时变性和非线性。举例来说，我国引进的SU－27战斗机可实现超机动飞行，其攻角可在极短时间内达到接近90°的程度，在此情况下它的气动特性全变了，用常规的线性化处理方法无法设计这样的控制系统。在民用方面，许多化工过程都有很强的非线性，其特性常随工况改变而改变，有时环境变了，特性起根本性的变化，即使仍然回到原来的环境和条件，原来的工况也无法恢复，造成灾难性后果，对于这类对象常规的PID调节常常不能满足要求。
众所周知，由于时变非线性动态方程没有通用的解法，因此和线性定常动态系......
标准的PID处理例程(C)(2006-09-22 17:15:00)
摘要：
标准的PID处理例程
/*========================================================================================
这是从网上找来的一个比较典型的PID处理程序，在使用单片机作为控制cpu时，请稍作简化，具体的PID参数必须由具体对象通过实验确定。由于单片机的处理速度和ram资源的限制，一般不采用浮点数运算，而将所有参数全部用整数，运算到最后再除以一个2的N次方数据（相当于移位），作类似定点数运算，可大大提高运算速度，根据控制精度的不同要求，当精度要求很高时，注意保留移位引起的“余数”，做好余
数补偿。这个程序只是一般常用pid算法的基本架构，没有包含输入输出处理部分。
=============================================================================================*/
#include <string.h>
#include <stdio.h>
/*====================================================================================================
PID Function
The PID (比例、积分、微分) function is used in mainly
control applications. PIDCalc performs one iteration of the PID
algorithm.
While the PID function works, main is just a dummy program showing
&nbs......
增量式PID控制算法程序 (A51)(2006-09-22 17:12:00)
摘要：;********增量式PID控制算法程序***********
;T、TD、TI、KP依次从30H，33H，36H，39H开始。
;A，B，C的值依次存在BLOCK1，BLOCK2，BLOCK3的地址里
; 这里R(k)给的是定值
;
ORG 0000H
BLOCK1 EQU 43H ;A,B ,C
BLOCK2 EQU 46H
BLOCK3 EQU 49H
UK EQU 4CH ;存结果UK
RK EQU 50H
EK EQU 53H ;存放偏差值E(k)的始址
EK1 EQU 56H ;存放E(k-1)的始址
EK2 EQU 59H ;存放E(k-2)的始址
CK EQU 5CH ;采样数据始址
BUFF EQU 60H ;暂存区
BUFF1 EQU 63H
BUFF2 EQU 66H
REC EQU 69H
TEST:
MOV RK,#01H ;常数Rk的BCD码浮点数
MOV RK+1,#12H ;1.25
MOV RK+2,#50H
MOV 3CH,#01H ;常数1的BCD码浮点数
MOV 3DH,#10H
MOV 3EH,#00H
MOV 40H,#01H ;常数2的BCD码浮点数
MOV 41H,#20H
MOV 42H,#00H
MOV 30H,#01H ;T的BCD 码浮点数
MOV 31H,#23H ;2.34
MOV 32H,#40H
MOV 33H,#01H ;Td的BCD码浮点数
MOV 34H,#35H ;3.54
MOV 35H,#40H
MOV 36H,#01H ;Ti的BCD码浮点数
MOV 37H,#11H ;1.12
MOV 38H,#20H
MOV 39H,#01H ;Kp的BCD码浮点数
MOV 3AH,#12H ;1.25
MOV 3BH,#50H
MOV R0,#RK ;指向ＢＣＤ码浮点操作数
LCALL BTOF ;将其转换成二进制浮点操作数
MOV R0,#3CH
LCALL BTOF
MOV R0,#40H
LCALL BT......
积分分离PID控制算法程序 (A51)(2006-09-22 17:11:00)
摘要：;**********积分分离PID控制算法程序 ********
;T、TD、TI、KP依次从30H，33H，36H，39H开始。
;A，B，C,A',的值依次存在BLOCK1，BLOCK2，BLOCK3 BLOCK4 的地址里
;这里B'与C值相同
; 这里R(k)给的是定值
ORG 0000H
E EQU 20H ; 一阈值
GK EQU 23H ;G(k)
GK1 EQU 26H ;G(k-1)
FK EQU 29H ;F(k)
FK1 EQU 2CH ;F(k-1)
BLOCK1 EQU 50H ;A
BLOCK2 EQU 53H ;B
BLOCK3 EQU 56H ;C
BLOCK4 EQU 5AH ;A'
UK EQU 5DH ;存放结果
BUFF EQU 43H ;暂存区
BUFF1 EQU 46H
BUFF2 EQU 49H
BUFFR0 EQU 4CH
REC EQU 63H ;采样次数
RK EQU 66H ;R(k)
CK EQU 69H ;采样数据始址
EK EQU 6CH ;存放偏差值E(k)的始址
EK1 EQU 70H ;存放E(k-1)的始址
TEST: MOV RK,#01H ;常数Rk 1.25的BCD码浮点数
MOV RK+1,#12H
MOV RK+2,#50H
; MOV E,#7EH ;设定一阈值0.001的BCD码浮点数
; MOV E+1,#10H
; MOV E+2,#00H
MOV E,#00H ;阈值为0.3
MOV E+1,#30H
MOV E+2,#00H
MOV 3CH,#01H ;常数1的BCD码浮点数
MOV 3DH,#10H
MOV 3EH,#00H
MOV 40H,#01H ;常数2的BCD码浮点数
MOV 41H,#20H
MOV 42H,#00H
MOV 30H,#01H ;T 2.34的BCD 码浮点数
MOV 31H,#23H
MOV 32H,#40H
MOV 33H,#01H ;Td 3.54的BCD码浮点数<......
PID控制C源程序(2006-09-22 17:08:00)
摘要：
PID控制C源程序
BC31 TC30 编译过，可运行。
#include <stdio.h>
#include<math.h>
struct _pid {
int pv; /*integer that contains the process value*/
int sp; /*integer that contains the set point*/
float integral;
float pgain;
float igain;
float dgain;
int deadband;
int last_error;
};
struct _pid warm,*pid;
int process_point, set_point,dead_band;
float p_gain, i_gain, d_gain, integral_val,new_integ;;
/*------------------------------------------------------------------------
pid_init
DESCRIPTION This function initializes the pointers in the _pid structure
to the process variable and the setpoint. *pv and *sp are
integer pointers.
------------------------------------------------------------------------*/
void pid_init(struct _pid *warm, int process_point, int set_point)
{
str......