毕业论文-单级倒立摆的pid控制

1.关于PID控制的倒立摆程序与程序解析

include "stc12.h" #include #include"pid.h" typedef unsigned char uint8; typedef unsigned int uint16; typedef unsigned long int uint32； /*********************************函数声明****************** 结构体设定 ***********************************************************/ typedef struct PIDValue { uint32 Ek_Uint32[3]； //差值保存，给定和反馈的差值 uint8 EkFlag_Uint8[3]； //差值标志位符号，1则对应的为负数，0为对应的为正数 uint8 KP_Uint8； //比例系数 uint8 KI_Uint8； //积分系数 uint8 KD_Uint8； //微分显示 uint16 Uk_Uint16； //上一时刻的控制电压 uint16 RK_Uint16； //设定值 uint16 CK_Uint16； //实际值 uint8 Vaule_Flag； //输出的值正负标志位，0为正，1为负 }PIDValueStr; PIDValueStr PID； //定义一个结P构体 uint16 out ； // 加热输出（PID运算后的输出值） /*********************************************************************************** 增量型PID算式：PID :Uk=KP*[E(k)-E(k-1)]+KI*E(k)+KD*[E(k)-2E(k-1)+E(k-2)] 函数入口： RK（设定值），CK（实际值），KP,KI,KD PID比例参数 函数出口： U(K) PID运算函数 **************************************************************************************/ uint16 PID_Calc(uint16 PIDinput) { uint32 Temp[3]； //中间临时变量 uint32 PostSum； //正数和 uint32 NegSum； //负数和 Temp[0] = 0； //给储存中间临时变量赋初值 Temp[1] = 0; Temp[2] = 0; PostSum = 0； //给存储所有的正数变量赋初值 NegSum = 0； //给存储所有的负值变量赋初值 PID.RK_Uint16=180； //设定值为180 PID.CK_Uint16=PIDinput； //输入值 if( PID.RK_Uint16 > PID.CK_Uint16 ) //如果设定值大于实际值，就是当前的值比设定值小 { if( PID.RK_Uint16 - PID.CK_Uint16 >10 ) //计算偏差是否大于 piancha=10 （ 这里的10由 piancha 来设定大小，根据实际情况设定） //if( PID.RK_Uint16 - PID.CK_Uint16 >piancha ) { //如果偏差大于 piancha=10 不在设定的PID调控范围之内就全速加热 out = 100； //偏差大于piancha=10为上限幅值输出（全速加热） // PID.Uk_Uint16 = full_speed； //全速时的加热值，更具实际情况可自由设定 这里full_speed=100; } else //如果偏差小于 piancha=10 再调节的范围内就计算储存起来 { //下面就是PID算法 Temp[0] = PID.RK_Uint16 - PID.CK_Uint16； // 计算出当前偏差值E(k) PID.EkFlag_Uint8[1]=0; //E(k)为正数 的标志位 0为正，1为负 //数值移位 PID.Ek_Uint32[2] = PID.Ek_Uint32[1]； //存储E(k-2) PID.Ek_Uint32[1] = PID.Ek_Uint32[0]； //储存E(k-1) PID.Ek_Uint32[0] = Temp[0]； //存储E(k) /****************************************************************************************/ if( PID.Ek_Uint32[0] >PID.Ek_Uint32[1] ) //E(k)>E(k-1) 为正数 { Temp[0]=PID.Ek_Uint32[0] - PID.Ek_Uint32[1]; //E(k)-E(k-1) 保存 PID.EkFlag_Uint8[0]=0； // 设定标志位 0为正，1为负 } else //E(k)Temp[2] ) //E(k-2)+E(k)>2E(k-1) { Temp[2]=(PID.Ek_Uint32[0]+ PID.Ek_Uint32[2])-Temp[2]; //E(k-2)+E(k)-2E(k-1)为正数 PID.EkFlag_Uint8[2]=0; } else //E(k-2)+E(k)-2E(k-1)为负数 { Temp[2]=Temp[2]-(PID.Ek_Uint32[0]+ PID.Ek_Uint32[2]); //2E(k-1)-(E(k-2)+E(k)) PID.EkFlag_Uint8[2]=1; } /**********************************************************************************************/ Temp[0] = (uint32)PID.KP_Uint8 * Temp[0]; // KP*[E(k)-E(k-1)] Temp[1] = (uint32)PID.KI_Uint8 * PID.Ek_Uint32[0]; // KI*E(k) Temp[2] = (uint32)PID.KD_Uint8 * Temp[2]; // KD*[E(k-2)+E(k)-2E(k-1)] /************************以下部分代码是讲所有的正数项叠加，负数项叠加**************************/ /**************************************KP*[E(k)-E(k-1)]********************************************/ if(PID.EkFlag_Uint8[0]==0) PostSum += Temp[0]； //正数和 else NegSum += Temp[0]； //负数和 /*************************************** KI*E(k)*************************************************/ if(PID.EkFlag_Uint8[1]==0) PostSum += Temp[1]； //正数和 else ； //空操作，E(K)>0 /************************************KD*[E(k-2)+E(k)-2E(k-1)]*************************************/ if(PID.EkFlag_Uint8[2]==0) PostSum += Temp[2]； //正数和 else NegSum += Temp[2]； //负数和 /**********************************************U(K)*************************************************/ //PostSum += (uint32)PID.Uk_Uint16; if(PostSum > NegSum ) // 是否控制量为正数 { out= PostSum - NegSum; PID.Vaule_Flag=0; //PID调节值是正值 } else //控制量输出为负数 { out=NegSum-PostSum; PID.Vaule_Flag=1; //PID调节值是负值 } } //return out; } else //如果设定值小于实际值，就是当前的值大于设定值，就不进行PID计算直接输出 0 { out = 0; } 。

2.我在做一级旋转式倒立摆pid控制,如何建模

你要说原因的话详细说来就要从系统的理论出发了，PID两三秒就下去了， 说明你整个闭环系统是发散的，倒立摆其实是个非线性模型，在小范围内可以认为他是一个线性模型，用PID是可以控制稳定的，对连续信号来说，P调大绝对是可以收敛的（极点问题），但是也要具体看你的控制频率够不够高，你先调大P 不要I和D，当勉强可以稳定时，你再调I，之后是D,PID对于非线性系统控制室建立在较高的控制频率的，用线性逼近非线性，如果控制频率不够高 就比较难控制了。

3.倒立摆系统建模与控制方法研究 文献综述怎么写

文献综述是在毕业论文（设计）开题前针对某一研究领域或专题搜集大量文献资料的基础上，就国内外在该领域或专题的主要研究成果、最新进展、研究动态、前沿问题等进行综合分析而写成的、能比较全面的反映相关领域或专题历史背景、前人工作、争论焦点、研究现状和发展前景等内容的综述性文章。“综”是要求对文献资料进行综合分析、归纳整理，使材料更精练明确、更有逻辑层次；“述”就是要求对综合整理后的文献进行比较专门的、全面的、深入的、系统的评述。

综述另起一页撰写，题目用小二号黑体加粗居中（综述题目尽量不与毕业论文题目雷同）。综述在目录中以“综述”二字表示并标注页码，综述内部小标题不再体现于目录中。综述正文格式参考毕业论文（设计）正文格式。

综述一般应包含以下四部分：概述、主题、总结和参考文献。

概述部分：主要是说明写作的目的，介绍有关的概念、综述的范围，扼要说明有关主题的现状或争论焦点，使读者对全文要叙述的问题有一个初步的轮廓。

正文部分：是综述的主体，其写法多样，没有固定的格式。可按年代顺序综述，也可按不同的问题进行综述，还可按不同的观点进行比较综述，不管用那一种格式综述，都要将所搜集到的文献资料归纳、整理、进行分析比较，阐明有关主题的历史背景、现状和发展方向，以及对这些问题的评述，主题部分应特别注意代表性强、具有科学性和创造性的文献引用和评述。

总结部分：与一般论文的小结有些类似，将全文主题进行扼要总结，提出自己的见解并对进一步的发展方向做出预测。

参考文献：是进行毕业论文（设计）和研究的基础，撰写文献综述的依据，列出这些参考文献不仅表示对被引用文献作者的尊重及引用文献的依据，而且也为评审者提供查找线索。参考文献的编排应条目清楚，格式规范，查找方便，内容准确无误。参考文献的格式参考上述毕业论文（设计）参考文献格式。综述参考文献要求8篇以上。

4.c语言 程序 倒立摆 求助 pid应用

#include "stc12.h" #include #include"pid.h" typedef unsigned char uint8; typedef unsigned int uint16; typedef unsigned long int uint32； /*********************************函数声明****************** 结构体设定 ***********************************************************/ typedef struct PIDValue { uint32 Ek_Uint32[3]； //差值保存，给定和反馈的差值 uint8 EkFlag_Uint8[3]； //差值标志位符号，1则对应的为负数，0为对应的为正数 uint8 KP_Uint8； //比例系数 uint8 KI_Uint8； //积分系数 uint8 KD_Uint8； //微分显示 uint16 Uk_Uint16； //上一时刻的控制电压 uint16 RK_Uint16； //设定值 uint16 CK_Uint16； //实际值 uint8 Vaule_Flag； //输出的值正负标志位，0为正，1为负 }PIDValueStr; PIDValueStr PID； //定义一个结P构体 uint16 out ； // 加热输出（PID运算后的输出值） /*********************************************************************************** 增量型PID算式：PID :Uk=KP*[E(k)-E(k-1)]+KI*E(k)+KD*[E(k)-2E(k-1)+E(k-2)] 函数入口： RK（设定值），CK（实际值），KP,KI,KD PID比例参数 函数出口： U(K) PID运算函数 **************************************************************************************/ uint16 PID_Calc(uint16 PIDinput) { uint32 Temp[3]； //中间临时变量 uint32 PostSum； //正数和 uint32 NegSum； //负数和 Temp[0] = 0； //给储存中间临时变量赋初值 Temp[1] = 0; Temp[2] = 0; PostSum = 0； //给存储所有的正数变量赋初值 NegSum = 0； //给存储所有的负值变量赋初值 PID.RK_Uint16=180； //设定值为180 PID.CK_Uint16=PIDinput； //输入值 if( PID.RK_Uint16 > PID.CK_Uint16 ) //如果设定值大于实际值，就是当前的值比设定值小 { if( PID.RK_Uint16 - PID.CK_Uint16 >10 ) //计算偏差是否大于 piancha=10 （ 这里的10由 piancha 来设定大小，根据实际情况设定） //if( PID.RK_Uint16 - PID.CK_Uint16 >piancha ) { //如果偏差大于 piancha=10 不在设定的PID调控范围之内就全速加热 out = 100； //偏差大于piancha=10为上限幅值输出（全速加热） // PID.Uk_Uint16 = full_speed； //全速时的加热值，更具实际情况可自由设定 这里full_speed=100; } else //如果偏差小于 piancha=10 再调节的范围内就计算储存起来 { //下面就是PID算法 Temp[0] = PID.RK_Uint16 - PID.CK_Uint16； // 计算出当前偏差值E(k) PID.EkFlag_Uint8[1]=0; //E(k)为正数 的标志位 0为正，1为负 //数值移位 PID.Ek_Uint32[2] = PID.Ek_Uint32[1]； //存储E(k-2) PID.Ek_Uint32[1] = PID.Ek_Uint32[0]； //储存E(k-1) PID.Ek_Uint32[0] = Temp[0]； //存储E(k) /****************************************************************************************/ if( PID.Ek_Uint32[0] >PID.Ek_Uint32[1] ) //E(k)>E(k-1) 为正数 { Temp[0]=PID.Ek_Uint32[0] - PID.Ek_Uint32[1]; //E(k)-E(k-1) 保存 PID.EkFlag_Uint8[0]=0； // 设定标志位 0为正，1为负 } else //E(k)Temp[2] ) //E(k-2)+E(k)>2E(k-1) { Temp[2]=(PID.Ek_Uint32[0]+ PID.Ek_Uint32[2])-Temp[2]; //E(k-2)+E(k)-2E(k-1)为正数 PID.EkFlag_Uint8[2]=0; } else //E(k-2)+E(k)-2E(k-1)为负数 { Temp[2]=Temp[2]-(PID.Ek_Uint32[0]+ PID.Ek_Uint32[2]); //2E(k-1)-(E(k-2)+E(k)) PID.EkFlag_Uint8[2]=1; } /**********************************************************************************************/ Temp[0] = (uint32)PID.KP_Uint8 * Temp[0]; // KP*[E(k)-E(k-1)] Temp[1] = (uint32)PID.KI_Uint8 * PID.Ek_Uint32[0]; // KI*E(k) Temp[2] = (uint32)PID.KD_Uint8 * Temp[2]; // KD*[E(k-2)+E(k)-2E(k-1)] /************************以下部分代码是讲所有的正数项叠加，负数项叠加**************************/ /**************************************KP*[E(k)-E(k-1)]********************************************/ if(PID.EkFlag_Uint8[0]==0) PostSum += Temp[0]； //正数和 else NegSum += Temp[0]； //负数和 /*************************************** KI*E(k)*************************************************/ if(PID.EkFlag_Uint8[1]==0) PostSum += Temp[1]； //正数和 else ； //空操作，E(K)>0 /************************************KD*[E(k-2)+E(k)-2E(k-1)]*************************************/ if(PID.EkFlag_Uint8[2]==0) PostSum += Temp[2]； //正数和 else NegSum += Temp[2]； //负数和 /**********************************************U(K)*************************************************/ //PostSum += (uint32)PID.Uk_Uint16; if(PostSum > NegSum ) // 是否控制量为正数 { out= PostSum - NegSum; PID.Vaule_Flag=0; //PID调节值是正值 } else //控制量输出为负数 { out=NegSum-PostSum; PID.Vaule_Flag=1; //PID调节值是负值 } } //return out; } else //如果设定值小于实际值，就是当前的值大于设定值，就不进行PID计算直接输出 0 { out = 0; } 。

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