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如何使用AVR单片机进行自整定PID控制器的设计
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2018-11-02
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本文介绍了基于AVR单片机的自整定PID控制器的设计．该控制器以FESTO水位为控制对象，控制核心为ATmega128单片机．采用继电自整定PID算法，并用LED数码管实时显示控制情况．实验结果表明，本设计可以根据实际情况在线自整定PID参数．控制效果快速，平稳，超调量小。
PID控制器是过程控制中所用的主要控制器-由于其算法简单．鲁棒性好和可靠性高等特点，被广泛应用于工业过程控制．但是PID参数的整定一般需要经验丰富的工程技术人员来完成．既耗时又费力，加之实际系统有滞后和非线性等因素，增加了PID参数整定的难度．如何在线自整定PID参数，以符合过程控制的要求。是目前控制器设计中的一个重要课题，它不仅能减少操作人员的负担，还可以得到最佳运行．继电自整定是目前已提出的PID参数自整定方法之一．它的基本原理是利用继电反馈引起的极限振荡周期来确定系统的临界增益和振荡周期，然后采用Ziegler--Nichols、极点配置等方法来整定PID参数．
本文设计了一种基于ATmega128单片机的继电自整定PID控制器．采用8位LED数码管对控制对象的测量值和用户设定值进行实时显示．在FESTO控制系统的水位对象上进行了实验研究．实验结果表明了设计的有效性．
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