c - 如何在 C/C++ 中实现进程调节器？

Question

问题很简单，我不知道在哪里以及如何实现传递函数。

假设我有一个经典系统

其中 P 具有二阶传递函数，zita=0.7，F=1，C 是过程调节器。

我想用 C 或 C++ 在 ATMega128P 这样的 Controller 上实现这个调节器。

过程的传递函数通过实验方法确定，调节器可能因过程传递函数而异。

我应该从哪里开始？

Answer 1

如果您在连续时间 (Laplace) 中有传递函数，则需要使用其中一种离散化方法(前向差分、后向差分、梯形)将其转换为离散时间(Z 变换)。

获得离散传递函数后，您将需要应用 Z 反变换以获得时域中的系统方程。接下来，您需要确定离散化步骤。

如果你有这些数据，你可以很容易地在微 Controller 上实现这个系统，因为实际上你只会实现一个简单的等式，它可能会通过 ADC 输入并根据那个和以前的输入(y [k], y[k-1], ...) 值将根据其引用 (r[k]) 生成控制值 (u[k])。

ADC (y[k]) 可以在定时器中断中读取，根据您的离散化步骤设置触发。读取值后，您可以计算 u[k] 并相应地设置执行元素。

对于实现，我会推荐 C，因为在这种情况下 C++ 可能有点矫枉过正(大多数实现此类系统的嵌入式系统都是使用 ANSI C 或 MISRA C 编程的——尤其是在汽车领域) .

在跳转到 C 之前，我会首先尝试查看我的计算是否正确，然后我会在 Simulink (MATLAB) 或 Scilab 中模拟系统。

为了调整真正的嵌入式系统，我建议阅读 Ziegler-Nichols 方法。

http://en.wikipedia.org/wiki/Ziegler%E2%80%93Nichols_method

关于离散化的信息:

http://www-verimag.imag.fr/~tdang/DocumentsCours/Discretization.pdf