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本文介紹了基于AVR單片機(jī)的自整定PID控制器的設(shè)計(jì)．該控制器以FESTO水位為控制對象，控制核心為ATmega128單片機(jī)．采用繼電自整定PID算法，并用LED數(shù)碼管實(shí)時(shí)顯示控制情況．實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本設(shè)計(jì)可以根據(jù)實(shí)際情況在線自整定PID參數(shù)．控制效果快速，平穩(wěn)，超調(diào)量小。
PID控制器是過程控制中所用的主要控制器-由于其算法簡單．魯棒性好和可靠性高等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)過程控制．但是PID參數(shù)的整定一般需要經(jīng)驗(yàn)豐富的工程技術(shù)人員來完成．既耗時(shí)又費(fèi)力，加之實(shí)際系統(tǒng)有滯后和非線性等因素，增加了PID參數(shù)整定的難度．如何在線自整定PID參數(shù)，以符合過程控制的要求。是目前控制器設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要課題，它不僅能減少操作人員的負(fù)擔(dān)，還可以得到最佳運(yùn)行．繼電自整定是目前已提出的PID參數(shù)自整定方法之一．它的基本原理是利用繼電反饋引起的極限振蕩周期來確定系統(tǒng)的臨界增益和振蕩周期，然后采用Ziegler--Nichols、極點(diǎn)配置等方法來整定PID參數(shù)．
本文設(shè)計(jì)了一種基于ATmega128單片機(jī)的繼電自整定PID控制器．采用8位LED數(shù)碼管對控制對象的測量值和用戶設(shè)定值進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示．在FESTO控制系統(tǒng)的水位對象上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究．實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明了設(shè)計(jì)的有效性．
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