/** * @file execute_hd.h * @author GaoYuhang（HD） * @date 2024.1.18 * @brief 头文件 autotune_hd.h * @copyright Copyright(c) 2023 by xxx, All Rights Reserved. **/ #ifndef __PID_AUTOTUNE_HD_H__ #define __PID_AUTOTUNE_HD_H__ #include "main.h" #include #include #include #include "pdctrl.h" #include "app.h" #include "data_type_def.h" #include "filter.h" ///////////////////////////////////////*算法整定部分宏定义BEGIN*//////////////////////////////////////// #define LOOP_CURRENT_WORK_MAX 20f #define TIME_CYCLE 0.01f //定义时间周期:10ms #define FSM_WAIT(st) BIT_SET(st, BIT7) #define FSM_IS_WAIT(st) (st & BIT7) #define DIFF_ADC_MAX 6U /*阶跃信号大小*/ #define FULL_TRIP_SIGNAL 936 #define HALF_TRIP_SIGNAL 753 #define SMALL_TRIP_SIGNAL 650 ///////////////////////////////////////*算法整定部分宏定义END*/////////////////////////////////////////// /////////////////////////////////////////*共用部分BEGIN*//////////////////////////////////////////////// typedef enum { POSITION_CHANGE, // 位置发生变化 POSITION_NO_CHANGE, // 位置没变化,但是等待次数没到 POSITION_NO_CHANGE_FOREVER, // 位置不再发生变化 } valve_position_change_e; typedef enum { PWMP_ADJUST_IDEL, PWMP_ADJUST_ROUGH_POSITION0, // 粗调位置0 PWMP_ADJUST_ACCURATE_POSITION0, // 精调位置0 PWMP_ADJUST_ROUGH_POSITION100, // 粗调位置100 PWMP_ADJUST_ACCURATE_POSITION100, // 精调位置100 PWMP_ADJUST_CALCULATE, // 阀门参数计算 PWMP_ADJUST_PID_CALCULATE, // PID参数计算 PWMP_ADJUST_PID_TUNING, // PID参数自整定过程(整定得到K、T、L) PWMP_ADJUST_SAVE, // 存储变量 PWMP_ADJUST_BLEEDING, // 在整定状态中放气 PWMP_ADJUST_BLEEDING_POSITION0, // 放气位置0 PWMP_ADJUST_STOP, PWMP_ADJUST_FAIL, // 整定失败 PWMP_ADJUST_TEST, } mode_pwmp_adjust_state_e; // 整定状态 typedef enum { // 自整定结果 0：未整定 1：整定中 2：整定完成 3：整定失败 PWMP_ADJUST_RESULT_IDEL = 0, PWMP_ADJUST_RESULT_TUNING, PWMP_ADJUST_RESULT_SUCCESS, PWMP_ADJUST_RESULT_FAIL, } mode_pwmp_adjust_result_e; // 整定结果 typedef struct { mode_pwmp_adjust_state_e adjust_state; volatile uint16_t wait_count; volatile uint16_t psb_adc; volatile uint16_t last_adc; uint8_t adc_count; BOOL preheat; BOOL adc_0_100_flag; // 判断0-100移动过程中ad值是增大还是减少，TRUE 增大，FALSE 减小 uint16_t adc_record_0; // 记录放气时阀门最小位置ad值 uint16_t adc_record_1; // 记录放气时阀门最小位置ad值 uint16_t adc_record_2; // 记录充气时阀门最大位置ad值 uint16_t arr_record_0; // 最低位置阀门的ad值 uint16_t arr_record_1; // 最小推动阀门的ad值 uint16_t arr_record_2; // 最大位置阀门的ad值 uint32_t all_open_time; // 全开时间 uint32_t all_close_time; // 全关时间 BOOL all_close_time_flag; uint32_t tmp_time; // 临时用来记录全开全关/整定时间 /*输出值*/ uint16_t arr_default; // 默认计数器(推动计数值) volatile uint16_t arr_current; // 当前推动阀门的计数器 volatile uint16_t arr_last; // 上一次计数器值 } pwmp_adjust_t; /////////////////////////////////////////*共用部分END*////////////////////////////////////////////////// /////////////////////////////////////////*PID参数自整定部分BEGIN*//////////////////////////////////////// /*PID整定方法*/ typedef enum { PID_AUTOTUNE_WAY_ZN = 1, PID_AUTOTUNE_WAY_CC, }pid_autotune_way_e; /*阶跃信号大小*/ typedef enum { FULL_TRIP = 1, HALF_TRIP, SMALL_TRIP, }step_signal_value; /*PID整定过程数据*/ typedef struct { float32 pre_actual; // 前一次的行程 float32 cur_actual; // 当前的行程 float32 actual_error; // 行程的误差 float32 step_signal; // 阶跃信号 float32 step_signal_delt; // 阶跃信号差值 float32 ouput_signal_delta; // 输出信号差值 float32 input_range; // 输入范围 float32 output_range; // 输出范围 float32 input_scale; // 输入比例 float32 output_scale; // 输出比例 float32 slope; // 变化率 float32 slope_Max; // 最大变化率 float32 actual_slope_Max; // 最大变化率时的行程 uint32_t pid_autotune_time_origin; // PID自整定初始时间 uint32_t time_slope_Max; // 最大变化率时的时间节点 uint32_t time_Runing; // 自整定程序运行的总时间 float32 actual_stable; // 稳定时的阀位 float32 k; // 切线斜率 float32 b; // 切线截距 }pid_auto_process_data; /*PID参数自整定主体结构体*/ typedef struct PID_AUTOTUNE_HD { uint8_t autotune_way; // 整定的方式 uint8_t signal_value; // 阶跃信号的大小 float32 K_hd; // 增益 float32 T_hd; // 时间常数 float32 L_hd; // 延时时间 float32 P_auto_hd; // 整定输出的P参数 float32 I_auto_hd; // 整定输出的I参数 float32 D_auto_hd; // 整定输出的D参数 float32 Ti_auto_hd; // 整定得到的积分时间 float32 Td_auto_hd; // 整定得到的微分时间 pid_auto_process_data data; // 过程数据 lpf_t actual_auto_lpf; // 滤波后的行程 }pid_autotune_hd_t; ////////////////////////////////////////*PID参数自整定部分END*/////////////////////////////////////////// /////////////////////////////////////////*阀门参数自整定部分BEGIN*//////////////////////////////////////// ////////////////////////////////////////*阀门参数自整定部分END*/////////////////////////////////////////// extern void pwmp_adjust(uint8_t* state); #endif