PID方式PWM输出温度控制（stc12c5a+ds18b20+12864）

stc单片机12c5a60s2实现ds18b20温度数据采集，12864液晶显示，与通过键盘设置控制目标温度比较后通过PID控制PWM两路输出，控制精度在±1度之间。代码程序经实际验证的。

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一、PID控制算法

PID是比例、积分、微分的缩写，PID控制的难点不在于编程，而在于控制器的参数设置。参数整定的关键是正确理解各参数PID的物理意义

控制原理可以通过手动控制炉温来理解。阅读这篇文章不需要高等数学知识。

注:整个控制过程是通过PID控制器函数与被控对象传递函数结合负反馈来完成的，以保证被控对象传递函数与负反馈结合的闭环系统能够达到目标

以稳态为前提(可以用阶跃信号实验来测试)，在采用PID控制器的前提下，可以很好的实现系统的快速准确调节，达到期望值。

PID的介绍如下:

1. 比例控制

经验丰富的操作人员手动控制电加热炉的温度，可以获得很好的控制质量，PID控制和手动控制的控制策略有许多相似之处。

下面介绍操作人员如何利用比例控制的思想来手动控制电加热炉的温度。假设用热电偶检测炉温，由数字仪表显示温度值。在控制过程中，操

操作人员用眼睛读取炉温，并将其与给定值进行比较，得到温度的误差值。然后用手操作电位器，调节加热电流，使炉温保持在给定值附近。

操作人员知道炉温稳定在某一给定值时电位器的大致位置(我们称之为L位置)，并根据当时的温度误差值调整控制加热电流的电位器的角度。炉

当温度小于给定值时，误差为正。在L位置的基础上，顺时针增大电位器的旋转角度，以增加加热电流。当炉温大于给定值时，误差为负，以L位置为负

时针减小电位器的角度，使角度与位置L的差值与误差成正比。以上控制策略是比例控制，即PID控制器输出的比例部分与误差成正比。

在闭环中存在多种延迟效应。例如，调整电位器角度后，当温度上升到新角度对应的稳态值时，会有很大的延时。由于延迟系数，

调整电位器角度后不能立即看到调整效果，所以闭环控制系统调整困难的主要原因是系统中的延迟效应。

如果比例控制的比例系数太小,也就是说,电位计的角度和位置调整后L太小,和调整的力量是不够的,所以,系统输出变化缓慢,调整所需的总时间太长了。

如果比例系数太大,也就是说,不同的角度后电位计和L的位置调整太大,调整太强烈,就会导致过度调整,甚至突然温度高,突然低,来回摆动。

增大比例系数使系统响应快，调节速度快，减少了稳态误差。但是，过大的比例系数会增加超调量，增加振荡次数，延长调整时间和移动

状态性能变差，标度系数过大，甚至可能使闭环系统不稳定。

简单的比例控制难以保证调整恰到好处，完全消除误差。