ZHCY181 October   2021 TMS320F280021 , TMS320F280021-Q1 , TMS320F280023 , TMS320F280023-Q1 , TMS320F280023C , TMS320F280025 , TMS320F280025-Q1 , TMS320F280025C , TMS320F280025C-Q1 , TMS320F280033 , TMS320F280034 , TMS320F280034-Q1 , TMS320F280036-Q1 , TMS320F280036C-Q1 , TMS320F280037 , TMS320F280037-Q1 , TMS320F280037C , TMS320F280037C-Q1 , TMS320F280038-Q1 , TMS320F280038C-Q1 , TMS320F280039 , TMS320F280039-Q1 , TMS320F280039C , TMS320F280039C-Q1 , TMS320F280040-Q1 , TMS320F280040C-Q1 , TMS320F280041 , TMS320F280041-Q1 , TMS320F280041C , TMS320F280041C-Q1 , TMS320F280045 , TMS320F280048-Q1 , TMS320F280048C-Q1 , TMS320F280049 , TMS320F280049-Q1 , TMS320F280049C , TMS320F280049C-Q1 , TMS320F28075 , TMS320F28075-Q1 , TMS320F28076 , TMS320F28374D , TMS320F28374S , TMS320F28375D , TMS320F28375S , TMS320F28375S-Q1 , TMS320F28376D , TMS320F28376S , TMS320F28377D , TMS320F28377D-EP , TMS320F28377D-Q1 , TMS320F28377S , TMS320F28377S-Q1 , TMS320F28378D , TMS320F28378S , TMS320F28379D , TMS320F28379D-Q1 , TMS320F28379S

 

  1. 1 编者的话
  2. 2 系统设计
    1. 2.1 控制
      1. 2.1.1 开环与闭环
    2. 2.2 反馈控制
      1. 2.2.1 误差率
    3. 2.3 动态系统
      1. 2.3.1 一阶系统
      2. 2.3.2 二阶系统
    4. 2.4 系统稳定性
      1. 2.4.1 增益裕度
      2. 2.4.2 相位裕度
    5. 2.5 时序要求
      1. 2.5.1 峰值/上升时间
      2. 2.5.2 稳定时间
      3. 2.5.3 过冲
      4. 2.5.4 阻尼
      5. 2.5.5 延迟
    6. 2.6 离散时域
    7. 2.7 滤波器
      1. 2.7.1 滤波器类型
      2. 2.7.2 滤波器阶数
    8. 2.8 备注
  3. 3 控制器
    1. 3.1 线性 PID
    2. 3.2 线性 PI
    3. 3.3 非线性 PID
    4. 3.4 2P2Z
    5. 3.5 3P3Z
    6. 3.6 直接形式控制器
      1. 3.6.1 DF11
      2. 3.6.2 DF13
      3. 3.6.3 DF22
      4. 3.6.4 DF23
    7. 3.7 备注
  4. 4 ADC
    1. 4.1 ADC 定义
    2. 4.2 ADC 分辨率
      1. 4.2.1 单极的 ADC 分辨率
      2. 4.2.2 差分信号的 ADC 分辨率
      3. 4.2.3 分辨率电压与满量程间的关系
    3. 4.3 ADC 的量化误差
    4. 4.4 总谐波失真 (THD)
      1. 4.4.1 总谐波失真 (VRMS)
      2. 4.4.2 总谐波失真 (dBc)
    5. 4.5 交流信号
    6. 4.6 直流信号
    7. 4.7 稳定时间和转换精度
    8. 4.8 ADC 系统噪声
    9. 4.9 备注
  5. 5 比较器
    1. 5.1 基本操作
    2. 5.2 失调和迟滞
    3. 5.3 传播延迟
    4. 5.4 备注
  6. 6 处理
    1. 6.1 数据表示
    2. 6.2 中央处理器
      1. 6.2.1 CPU 基础知识
      2. 6.2.2 CPU 流水线
      3. 6.2.3 实时处理器的特性
      4. 6.2.4 信号链
    3. 6.3 存储器
    4. 6.4 直接存储器存取 (DMA)
    5. 6.5 中断
    6. 6.6 协处理器和加速器
    7. 6.7 备注
  7. 7 编码器
    1. 7.1 编码器定义
    2. 7.2 编码器类型
    3. 7.3 编码器说明
      1. 7.3.1 线性编码器
      2. 7.3.2 旋转编码器
      3. 7.3.3 位置编码器
      4. 7.3.4 光学编码器
    4. 7.4 绝对编码器与增量编码器
      1. 7.4.1 绝对式旋转编码器
      2. 7.4.2 增量编码器
    5. 7.5 备注
  8. 8 脉宽调制 (PWM)
    1. 8.1 PWM 定义
    2. 8.2 占空比
    3. 8.3 分辨率
    4. 8.4 死区
    5. 8.5 备注
  9. 9 DAC
    1. 9.1 DAC 定义
    2. 9.2 DAC 误差
      1. 9.2.1 DAC 失调误差
      2. 9.2.2 DAC 增益误差
      3. 9.2.3 DAC 零代码误差
      4. 9.2.4 DAC 满量程误差
      5. 9.2.5 DAC 微分非线性 (DNL)
      6. 9.2.6 DAC 积分非线性 (INL)
      7. 9.2.7 DAC 总体未调误差 (TUE)
    3. 9.3 DAC 输出注意事项
      1. 9.3.1 DAC 线性范围
      2. 9.3.2 DAC 稳定时间
      3. 9.3.3 DAC 负载调节
    4. 9.4 备注
  10. 10数学模型
    1. 10.1 拉普拉斯变换
    2. 10.2 传递函数
    3. 10.3 瞬态响应
    4. 10.4 频率响应
    5. 10.5 Z 域
    6. 10.6 备注
  11. 11重要声明

3.1 线性 PID

线性比例积分微分 (PID) 控制器根据设定点和过程变量计算误差值 e(t)，并根据比例、积分和微分项进行校正。PID 控制器是 2P2Z 控制器的一种特例，其中 A1 = -1，A2 = 0。

术语 说明 元件
比例 比例分量仅取决于设定点和过程变量之间的差值 u t = K p e t
积分 积分分量将随时间推移产生的误差项相加，给出截至当前时间的完整控制器误差历史记录。除非误差为零，否则此值会随时间增加，因此其作用是促使稳态误差为零。 u t =   K i ∫ 0 t e τ d τ
导数 如果过程变量快速增大，则差分分量会导致输出减小。微分响应与过程变量的变化率成正比。 u t = K d d e ( t ) d t

比例：

其中

e ( t ) = 误差值

K p = 比例增益

K i = 积分增益

K d = 微分增益

并联线性 PID

GUID-20210709-CA0I-JTM2-5C5K-DC2H5ZHRTSW3-low.png图 3-1 并联形式的线性 PID 控制器。

其中

r = 输入

y = 反馈

e = 误差

u = 输出

K p = 比例增益

K i = 积分增益

K d = 微分增益

串联线性 PID

GUID-20210709-CA0I-XHLN-20HD-QFCBKZ4STCF5-low.png图 3-2 串联形式的线性 PID 控制器。

其中

e = 误差

u = 输出

K p = 比例增益

K i = 积分增益

K d = 微分增益

PID 方程

PID 的控制律

Equation43. u t =   K p e t +   K i ∫ 0 t e τ d τ + K d d e ( t ) d t

其中

K p = 比例增益

K i = 积分增益

K d = 微分增益

GUID-70A75922-7081-4F56-B35A-3ED7C6CD5867-low.png图 3-3 PID 控制动作。