Gustavo Ramirez
Controlador PID Genérico que se parametriza por medio de un encoder rotatorio- Sp (Set-point), Kp(Ganancia proporcional) ,Ki(Constante integral), Kd(Constante Derivativa), usa dos pulsadores adicionales
Dependencies: QEI TextLCD mbed
Este programa es un control PID genérico que se parametriza usando un encoder manual. Se puede ajustar. Set-Point Kp Ki Kd
Emplea el pulsador central del encoder para cambiar de parámetro y otro adicional para consolidar los parámetros y ejecutar el controlador
Se puede probar por medio de un sistema de primer orden conformado por una red RC. de 11K y un condensador de 22uF desde la salida hasta la entrada. que se ve en el mini protoboard de la figura siguiente
a continuación mostramos la respuesta del controlador PID a esos parámetros trabajando en lazo cerrado. que da cero error
Donde se ve, Error (Er), Medida(Me), Setpoint(Sp), Control o salida(Co) de voltaje.
Se aprecia la izquierda el encoder manual y en la entrada análoga se aplicó un anillo de ferrita o balum; ya que estas entradas análogas son muy sensibles al ruido.
Abajo se aprecia el esquemático. Las conexiones del LCD se deducen de los listados de programa y de la guia del CookBook de esta webb, en la parte de LCD.
Si quiere ver la respuesta del sistema a cambios de carga, coloque de forma temporal una resistencia de 100K en paralelo con el condensador de 22uF.
Bug del esquemático (intercambie los puertos de los dos pulsadores)
Diff: main.cpp
- Revision:
- 1:058b8f5c135d
- Parent:
- 0:4e0dfcf0e7ce
--- a/main.cpp Fri Apr 22 23:11:38 2016 +0000
+++ b/main.cpp Sun Apr 24 18:32:52 2016 +0000
@@ -4,8 +4,7 @@
TextLCD lcd(PTB10, PTB11, PTE2, PTE3, PTE4, PTE5); // rs, e, d4-d7
QEI encoder (PTA13, PTD5, NC, 624);
-
-AnalogIn y(PTB0);//entrada analoga
+AnalogIn y(PTB3);//entrada analoga
AnalogOut u(PTE30);//salida analoga OJO solo se le pueden drenar 1.5mA en circuitos use un Buffer
//si se ignora esto se arruina la FRDMKL25Z
DigitalOut led1(LED1);
@@ -24,11 +23,10 @@
int C4=0x0C; // quito cursor bajo
int C1=0x0F;
-int err, med, yr, pid, ap, ai, ad, err_v, cambio=0, diferencia=0;
-float pidn;
+int cambio=0, diferencia=0;
+float pid,o,ai,ad,ap,med,err;
+float err_v;
int spnum=0,kinum=0,kpnum=0,kdnum=0,pos=1;
-int flagt=0;
-Timer t;
int main()
{
@@ -64,9 +62,9 @@
{
if(pos==1)
{
- if(spnum+diferencia>=9999)
+ if(spnum+diferencia>=999)
{
- spnum=9999;
+ spnum=999;
lcd.locate(3,0);
lcd.printf(" ");
lcd.locate(3,0);
@@ -81,9 +79,9 @@
}
else if(pos==2)
{
- if(kpnum+diferencia>=9999)
+ if(kpnum+diferencia>=999)
{
- kpnum=9999;
+ kpnum=999;
lcd.locate(11,0);
lcd.printf(" ");
lcd.locate(11,0);
@@ -98,9 +96,9 @@
}
else if(pos==3)
{
- if(kinum+diferencia>=9999)
+ if(kinum+diferencia>=999)
{
- kinum=9999;
+ kinum=999;
lcd.locate(3,1);
lcd.printf(" ");
lcd.locate(3,1);
@@ -115,9 +113,9 @@
}
else if(pos==4)
{
- if(kdnum+diferencia>=9999)
+ if(kdnum+diferencia>=999)
{
- kdnum=9999;
+ kdnum=999;
lcd.locate(11,1);
lcd.printf(" ");
lcd.locate(11,1);
@@ -245,34 +243,22 @@
wait(1);
// se imprimen los parches del control *****************************************
lcd.cls();
- lcd.printf("Er=%d",err);
+ lcd.printf("Er=%3.0f",err);
lcd.locate(8,0);
- lcd.printf("Me=%d",med);
+ lcd.printf("Me=%3.0f",med);
lcd.locate(0,1);
- lcd.printf("Sp=%d",spnum);
+ lcd.printf("Sp=%3.0f",spnum);
lcd.locate(8,1);
- lcd.printf("Co=%d",pid);
- wait(2);
+ lcd.printf("Co=%3.0f",pid);
+ wait(1);
// CICLO PRINCIPAL CONTROLADOR PID
- flagt=0;
- while(1)
- {
- med=999*y.read(); //leer puerto analogo y asignar a med
+ lop1: med = y.read()*999;
err = (spnum-med); //se calcula el error
-
- ap = kpnum*err; //se calcula la accion proporcinal
-
- // se verifica que la accion integral no sea muy grande
- if(ai<100)
- {
- ai =(kinum*err)+ai; //calculo de la integral del error
- }
-
- ad = kdnum*(err-err_v); //calculo de la accion derivativa
-
+ ap = kpnum*err*0.01f; //se calcula la accion proporcinal
+ ai =(kinum*err*0.01f)+ai; //calculo de la integral del error
+ ad = kdnum*(err-err_v)*0.01f; //calculo de la accion derivativa
pid = (ap+ai+ad);
-
// se verifica que pid sea positivo **************************************
if(pid<=0)
{
@@ -285,42 +271,36 @@
pid=999;
}
- // se actualizan las variables *******************************************
- err_v = err;
-
+
//se muestran las variables******************************************
- if(flagt==0)
- {
- t.start();
- flagt=1;
- }
- if(t>=0.3)
- {
lcd.locate(3,0);
lcd.printf(" ");
lcd.locate(3,0);
- lcd.printf("%d",err);
+ lcd.printf("%3.0f",err);
lcd.locate(11,0);
- lcd.printf(" ");
+ lcd.printf(" ");
lcd.locate(11,0);
- lcd.printf("%d",med);
+ lcd.printf("%3.0f",med);
lcd.locate(3,1);
- lcd.printf(" ");
+ lcd.printf(" ");
lcd.locate(3,1);
lcd.printf("%d",spnum);
lcd.locate(11,1);
- lcd.printf(" ");
+ lcd.printf(" ");
lcd.locate(11,1);
- lcd.printf("%d",pid);
- flagt=0;
- t.reset();
- }
+ lcd.printf("%3.0f",pid);
+
+
+
//Normalizacion de la salida
- pidn=pid/999;
+ // se actualizan las variables *******************************************
+ err_v = err;
+ o = pid/999;
+ u.write(o);
// se envia el valor pid a puerto analogico de salida (D/A) **************
- u.write(pidn);
+
// se repite el ciclo
- wait(0.005);
- }
+ wait_ms(300);
+ goto lop1;
}