移位运算器实验现象
移位运算器实验报告课程:实验名称:日期:一、实验目的二、实验1、TDN-CM+组成原理实验仪一台 2、导线若干三、实验原理利用移位发生器(74LS299)、时序脉冲
急求位置式PID控制算法 MATLAB 代码
刚好前不久搞过PID,部分程序如下,仅供参考
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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。
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#include 《string.h》
#include 《stdio.h》
/*===============================================================================
PID Function
The PID function is used in mainly
control applications. PID Calc performs one iteration of the PID
algorithm.
While the PID function works, main is just a dummy program showing
a typical usage.
PID功能
在PID功能主要用于控制应用。 PID 计算器执行一个PID的迭代算法。虽然PID功能的工程,
主要只是一个虚拟程序显示一个典型的使用。
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typedef struct PID {
double SetPoint; // 设定目标 Desired Value
double Proportion; // 比例常数 Proportional Const
double Integral; // 积分常数 Integral Const
double Derivative; // 微分常数 Derivative Const
double LastError; // Error
double PrevError; // Error
double SumError; // Sums of Errors
} PID;
/*================================ PID计算部分===============================*/
double PIDCalc( PID *pp, double NextPoint )
{
double dError, Error;
Error = pp-》SetPoint - NextPoint; // 偏差
pp-》SumError += Error; // 积分
dError = pp-》LastError - pp-》PrevError; // 当前微分
pp-》PrevError = pp-》LastError;
pp-》LastError = Error;
return (pp-》Proportion * Error // 比例项
+ pp-》Integral * pp-》SumError // 积分项
+ pp-》Derivative * dError // 微分项
);
}
/*======================= 初始化的PID结构 Initialize PID Structure===========================*/
void PIDInit (PID *pp)
{
memset ( pp,0,sizeof(PID));
}
/*======================= 主程序 Main Program=======================================*/
double sensor (void) // 虚拟传感器功能 Dummy Sensor Function{ return 100.0;}
void actuator(double rDelta) // 虚拟驱动器功能 Dummy Actuator Function{}
void main(void)
{
PID sPID; // PID控制结构 PID Control Structure
double rOut; // PID响应(输出) PID Response (Output)
double rIn; // PID反馈(输入) PID Feedback (Input)
PIDInit ( &sPID ); // 初始化结构 Initialize Structure
sPID.Proportion = 0.5; // 设置PID系数 Set PID Coefficients
sPID.Integral = 0.5;
sPID.Derivative = 0.0;
sPID.SetPoint = 100.0; // 设置PID设定 Set PID Setpoint
for (;;)
{ // 模拟最多的PID处理 Mock Up of PID Processing
rIn = sensor (); // 读取输入 Read Input
rOut = PIDCalc ( &sPID,rIn ); // 执行的PID迭代 Perform PID Interation
actuator ( rOut ); // 所需的更改的影响 Effect Needed Changes
}
如何用单片机做流水灯
因为电路用单片机控制,所以电路非常简洁。其电路原理图见下图,印制板图如下图所示。
电路的核心部分是AT89C2051单片机,前面提到它有Pl和P3两组I/O口,我们这里只用到Pl口,共8个引脚。图中Cl、R9组成典型的上电复位(即在加电时单片机复位)电路,XTAL、C2、C3与AT89C2051片内振荡电路组成时钟振荡器。值得注意的是,C2、C3的容量不能与图中数值偏差太大,否则可能引起不起振或振荡不稳定。XTAL的频率可以在4-20MHz之间,不过,频率的变化会导致程序运行速度的变化,这样就需要调整延时子函数的参数。事实上,不调整参数亦可,只是此时延迟时间不再是1秒,其延迟时间会随着XTAL频率的降低而增加。
二、软件部分
本程序包含两个函数,一个是主函数,另一个是延时子函数。源程序如下(为了便于讲解,我们为每行程序加上了编号):
程序各行作用如下:
00行:把AT89C2051的头文件“AT89x051.H”包含进来。
01行:声明Delay()延时子函数,该函数有一个无符号整型参数k,同时函数前面的void表明函数不返回函数值。
02行:延时子函数的开始,同时声明两个无符号整型变量i和j。
不过请注意,这里没有象上期的程序一样,把表示函数开始的“{”单独成行,而是把下一行写在一起了。事实上,写C程序的时候,可以把多行写作一行,C编译器只要遇到分号就认为是一行语句的结束。
当然,我们不能因为C程序有这个特点,就随意把多行合作一行书写,实际书写C程序的时候,还是要养成良好的程序书写习惯,按照约定俗成的原则来书写。
03行:声明for()循环。这个循环的初始条件是i=0,终止条件是i<k,循环计数是每循环一次,用手计数的变量i加1。因此,这个循环的循环次数就是k次。这样,只要改变k的值(即改变Delay()延时子函数的参数k的值),就可以很容易地控制循环次数,从而获得不同的延时时间。
04行:声明嵌套在03循环中的一个新的for()循环,这个循环与上一个循环相似,其循环次数是120次。本循环与上一个循环嵌套后,使得总的循环次数达120×k次。
05行:第一个分号,表示L条空语句,占用一个机器时间,以实现延时的目的。后面的两个“}”中,第一个“}”是04行for()循环的结束标志,程序遇到它时,将自动返回04行,使用于循环计数的变量j加1,同时判断j是否小于120,如果否,则转入05行;第二个是03行for()循环的结束标志,程序遇到它则会返回03行
-移位运算实验