本文利用測量誤差改變調(diào)節(jié)器的步長,實(shí)現(xiàn)PID參數(shù)的自動整定,使輸出值平穩(wěn)快速地達(dá)到設(shè)定值。首先將采樣值與給定值的誤差絕對值分成若干個區(qū)間,各區(qū)間設(shè)定不同的步長,采用不同的計算式。這里PID參數(shù)的調(diào)整周期應(yīng)小于采樣周期,采樣周期由整個放大電路的傳輸延時和后續(xù)A/D轉(zhuǎn)換器的性能指標(biāo)決定。
3.4 中斷服務(wù)程序
中斷服務(wù)程序流程圖如圖8所示。
4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
實(shí)驗(yàn)時對煙霧釋放出的粉塵濃度進(jìn)行了測量。圖9和圖10分別是未加自適應(yīng)測量功能和加了自適應(yīng)測量功能測得的粉塵濃度值及其擬合曲線。圖中“*”是采樣得到的粉塵濃度值;“——”是用Matlab對測得的數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行擬合后的曲線。由圖9可以看出,當(dāng)粉塵濃度達(dá)到3.1 mg/m3時,濃度不再變化,儀器達(dá)到飽和。由圖10可知:濃度較低時,儀器的響應(yīng)曲線線性度較好,能夠完整地反應(yīng)粉塵濃度的變化過程,可測得48 mg/m3的濃度值,測量范圍大大地擴(kuò)大了。采用PID加以控制,數(shù)據(jù)的平滑度較好,幾乎沒有超調(diào),測量值能夠平穩(wěn)的上升,達(dá)到了預(yù)期的效果。
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5 結(jié)語
通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,采用這種自適應(yīng)測量的方法可以使測量范圍達(dá)到0.01~48 mg/m3。采用PID參數(shù)的自校正調(diào)節(jié),可以使測量曲線平穩(wěn)地過渡到設(shè)定值。PID控制結(jié)果幾乎沒有超調(diào),穩(wěn)定時間短,在設(shè)定的目標(biāo)角度值附近振蕩少,有效抑制了調(diào)節(jié)傳感器接收靈敏度時引起的振蕩。
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