基于數字PID增量控制的恒溫晶體振蕩器

4 PID控制參數kP，kI，kD的調節
在實(shí)際的應用中，控制器參數kP，kI，kD的調節需要根據具體的硬件系統進(jìn)行設置，初始設置前可以參考相關(guān)文獻的調試準則進(jìn)行設置，當輸出不振蕩時(shí)，可以增大比例參數kP且應減小積分時(shí)間常數TI或增大微分時(shí)間常數TD?；贛SP430單片機先進(jìn)的JTAG在線(xiàn)仿真調試技術(shù)，通過(guò)IAR軟件查看程序運行過(guò)程中，偏差變量的變化情況，如圖5(a)所示，為控制參數分別為kP=5，kI=0，kD=0時(shí)某一時(shí)刻的偏差變量的值。

按照相關(guān)文獻報導的PID參數設置方法及硬件系統的實(shí)際特性，調節設置了控制參數分別為kP=0．85，kI=0．004，kD=0．002，經(jīng)過(guò)調試后某一時(shí)刻的偏差變量值如圖5(b)所示，從IAR仿真軟件的變量查看表中，可以看到偏差變量的值趨于0，圖6為具體硬件實(shí)物圖和設置恒溫晶體工作在25℃時(shí)的溫度-時(shí)間(T-t)曲線(xiàn)圖。

5 結語(yǔ)
本論文設計了以MSP430F4618單片機為控制核心，采用熱敏電阻與INA330芯片對晶體溫度進(jìn)行采集轉換，經(jīng)數字PID增量算法輸出控制增量，通過(guò)DRV593芯片驅動(dòng)控制TEC對晶體進(jìn)行加熱或冷卻，同時(shí)LCD對晶體溫度進(jìn)行顯示，經(jīng)過(guò)軟件調試設置了數字PID的三個(gè)參數值分別為kP=0.85，kI=0．004，kD=0．002，使系統所采集到的溫度偏差值趨于0，實(shí)現了晶體工作在25℃的恒溫輸出，本系統的設計研究對提高控制系統的精確控制性能有著(zhù)重要意義。