基于AVR单片机的数字PID调节器设计.pdf

联合 基于AVR单片机的数字PID调节器设计 基于AVR单片机的数字 PID调节器设计 邵联合 ，许红兵 (保定 电力职业技术学院 河北 保定 071051) 摘 要 ：数字PID调节器具有操作简单，控制精度准确 ，安全可靠性高等优点，广泛应用于工业生产过程 中。提 出一种 以AVR单片机 ATmega16为核心的数字 PID调节器 ，该调节器充分利用了高性能 AVR单片机的片 内资源及外 围扩展 电 路 ，能够接收多种类型的测量信号，具有较强的在线修改和丰富的控制功能，并且采取硬件和软件双重抗干扰措施提高了调 节器的可靠性。 关键词 ：数字PID调节器；AVR单片机 ；ATmegal6；手 ／自动无扰切换 中图分类号 ：TP274 文献标识码 ：B 文章编号 ：1004—373X(2010)03—140—03 DesignofDigitalPID RegulatorBasedon AVR SingleChipM icrocomputer SHAo Lianhe，XU Hongbing (BaodingElectricPowerVocational＆ TechnicalCollge，Baoding，071051，China) Abstract：A digitalPID regulatorhasmanyadvantagessucha8simpleoperation，accuratecontrol，high securityandrelia- bility．Itiswidelyusedinindustrialproductionprocess．Thedesignofadigitalregulatorisintroduced．Theregulatorisbased onAVR singlechipmicrocomputerATmega116．Itmakesfulluseofhigh—performanceAVR microcontrollerchipresources andexternalexpansionofthecircuit．Itcanreceivevarioustypesofmeasurementsignals．Ithasastrongonlinemodifieation andabundantcontrolfunctions．Thereliabilityoftheregulatorisimprovedbyhardwareandsoftwareanti—jammingmeans． Keywords：digital PID regulator；AVR single chip microcomputer； ATmegal6；manual／aut0matic non — disturbanceswitching 输出功能 ； 0 引 言 (6)可实现通信和打印功能 。 在连续生产过程控制 中，按偏差 的比例 (P)、积分 1 数字调节器前面板设计 (I)、微分 (D)进行控制的PID调节器_l】]是应用最为广 泛的一种 自动控制器。它具有原理简单 、易于实现、适 设计 的数字调节器 的前面板包括 ：液 晶显示器_5]， 用面广等优点。在计算机用于生产过程控制之前 ，模拟 显示状态信息、参数设置信息、时间等；6个状态显示发 PID控制器一直 占主导地位。单片机的出现 ，使以单片 光二极管，分别显示下限报警、上限报警、手 ／自动状态、 机为核心的数字 PID调节器迅速成为应用最广泛 的 自 电流输入、K型热电偶输入、PT100热 电阻输入；上层 动控制