硬件工程师成长之路（7）——算法学习

系列文章目录

1.元件基础
2.电路设计
3.PCB设计
4.元件焊接
5.板子调试
6.程序设计
7.算法学习
8.编写exe
9.检测标准
10.项目举例
11.职业规划

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前言

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算法大全

1、风仲达——算法笔记
2、坐在马桶上学算法
3、啊哈算法

一、控制算法

1、PID算法

①、PID算法的解析

PID算法的解析

②、PID控制算法讲解

通俗易懂的 PID 控制算法讲解

③、PID参数解析（一文读懂PID并会调试kp，ki，kd）（位置式+增量式PID）

PID参数解析（一文读懂PID并会调试kp，ki，kd）（位置式+增量式PID）

④、STM32——PID恒温控制（含C语言程序）

STM32——PID恒温控制

⑤、PID参数调节口诀

参数整定找最佳，从小到大顺序查
先是比例后积分，最后再把微分加
曲线振荡很频繁，比例度盘要放大
曲线漂浮绕大湾，比例度盘往小扳
曲线偏离回复慢，积分时间往下降
曲线波动周期长，积分时间再加长
曲线振荡频率快，先把微分降下来
动差大来波动慢。微分时间应加长
理想曲线两个波，前高后低4比1
一看二调多分析，调节质量不会低
若要反应增快，增大P减小I;
若要反应减慢，减小P增大I；
如果比例太大，会引起系统振荡
如果积分太大，会引起系统迟钝

⑥、PID温度控制参数整定方法

先多看两个，来点印象，再调

1、PID温度控制参数整定方法
2、PID控制参数整定（调节方法）原理+图示+MATLAB调试
3、PID原理的详细分析及调节过程
4、PID调节经验
5、控温设备的PID参数选定的个人方法(真实有效)
(1) 确定比例系数Kp
确定比例系数Kp时，首先去掉PID的积分项和微分项，可以令Ti=0、Td=0，使之成为
纯比例调节。输入设定为系统允许输出最大值的60％～70％，比例系数Kp由0开始逐渐增
大，直至系统出现振荡；再反过来，从此时的比例系数Kp逐渐减小，直至系统振荡消失。
记录此时的比例系数Kp，设定PID的比例系数Kp为当前值的60％～70％。

(2) 确定积分时间常数Ti
比例系数Kp确定之后，设定一个较大的积分时间常数Ti，然后逐渐减小Ti，直至系统出现
振荡，然后再反过来，逐渐增大Ti，直至系统振荡消失。记录此时的Ti，设定PID的积分
时间常数Ti为当前值的150％～180％。

(3) 确定微分时间常数Td
微分时间常数Td一般不用设定，为0即可，此时PID调节转换为PI调节。如果需要设定，
则与确定Kp的方法相同，取不振荡时其值的30％。

(4) 系统空载、带载联调
对PID参数进行微调，直到满足性能要求。

⑦、Matlab调试

（1）、2016 matlab 中文版软件和安装教程
2016 matlab 中文版软件和安装教程

（2）matlab实现pid仿真
matlab实现pid仿真









搜索，PID

⑧、个人经验

刚碰到这个东西的时候，也啥都不知道，跟着网上各种教程就瞎调，最终还真调出来了

（1）、首先先有程序，上面第四小节有，PID.c和PID.h可以直接用;讲的还是比较细的。
（2）、程序只是套用，调还得自己花时间调，主要调KP,Ti和Td;

（3）、先把KP设为1，其他为0；看输出波动情况

如果输出的实际值一直缓慢上升，超过设定值了还上升，上升了好久才下来，这时应该是
KP设小了

（4）、KP等于刚才的值不动，TI等于100000，TD还是0；

（5）、KP，TI等于刚才确定的值，TD等于1。




以上为正常情况，下面还有不正常情况
1、检测端有问题

当不管怎么调整，输出就是要么一直偏高，要么一直偏低，这时候就要看看是不是你的检测的这个信号有没有问题。
2、输出端有问题

当不管怎么调整，输出就是要么一直振荡着有缓慢上升趋势或下降趋势，这时候就要看看是不是你的输出端有问题；举个例子，假如控制到100，那么100就是保持信号，101就是当前还没达到设定值，加大输出信号，同理99就是减小输出信号。如果在线调试，99成了加，或者101成了减，那么就会出现上面的情况。

以上均为个人经验，欢迎指正。

⑨、串口波形调试助手

纸飞机调试助手

纸飞机串口调试助手观察mup6050数据波形

二、滤波算法

嵌入式开发中常见用的10种数字滤波算法

三、其他算法

1、字符串模式匹配

2、排序算法

算法中的排序问题总结，时间复杂度为O(n)的排序，计数排序，桶排序，基数排序

①、直接插入排序

②、希尔排序

③、直接选择排序

④、堆排序

⑤、冒泡排序

⑥、快速排序

⑦、归并排序

⑧、基数排序

四、可视化算法网站

1、VisuAlgo

VisuAlgo

该网站特点：

算法可视化
文字讲解
复杂度备注
图形可操控调整

2、algorithm-visualizer

algorithm-visualizer

该网站特点：

算法可视化
有代码
有控制台输出帮助理解
算法种类丰富

五、数据校验

1、C语言版CRC-16系列校验算法

CRC-16 CCITT
C语言版CRC-16系列校验算法

六、数据转换

1、十进制转16进制