第4章 常用自动控制系统设计《DSP嵌入式系统开发典型案例》

作者：华清远见嵌入式学院。随着自动化技术、计算机技术、集成芯片制造技术的飞速发展，自动控制系统的设计、实现也出现了飞跃式的发展，从单输入单输出系统发展到多输入多输出系统，从基本的 PID（Proportional Integral Differential）控制发展到目前种类繁多的最优控制、鲁棒控制、非线性控制、模糊控制、神经网络控制、滑模控制以及多种控制方法的结合控制技术，从自动控制系统的硬件实现来看，从 20 世纪 60 年代的分立元器件到 20 世纪 70 年代的中、小规模集成电路、再到 80 年代流行的以单片机为核心的数字化自动控制系统，然后到目前的以 DSP（数字信号处理器）为核心的高速、精密、智能的自动控制系统。自动控制技术几乎应用于所有的工业部门，由于工业现场的工作环境、工作内容、控制对象、执行设备、动力设备、工作指标各不相同，因此工业控制的设计方法和实现手段也非常多，归纳起来，工业控制一般包括如下类别：过程控制、运动控制、速度伺服控制、位置伺服控制、点对点（I/O）控制等。过程控制和点对点（I/O）控制相对速度较慢，而运动控制和速度伺服控制以及位置伺服控制相对速度较快。本章将基于 TI 公司 LF2407 和外接 DA 转换芯片，实现数字 PID 控制器，采用的 PID 控制算法是增量式 PID 控制算法，然后在此硬件平台上，以增量式 PID 控制算法为基础，介绍基于 LF2407 的模糊 PI 控制器的实现。