3.3 PID控制算法

　　PID控制器由比例、積分、微分控制器組合，將測量的受控對象（在本系統中為電壓電流值）與設定值相比較，用這個誤差來調節系統的響應，以達到動態實時的控制過程。

　　在數字穩壓電源PID控制系統中，使用比例環節控制電壓電流的輸出與輸入誤差信號成比例改變，但是這里會存在一個穩態誤差，即實際值與給定值間存在的偏差，因此需要引入積分環節來消除穩態誤差以提高系統精度。但由于電源系統在導通、關斷時，產生積分積累，會引起電壓電流超調，甚至會出現震蕩。為了減小這方面的影響，設定給定一個誤差值范圍，當電壓電流與設定工作值的誤差小于這一給定值時，采用積分環節去消除系統比例環節產生的穩態誤差。PID控制算法設定閾值ε，當|e（k）|》ε時，采用PD控制環節，減少超調量，使系統有較快的響應；當|e（k）|《ε時，采用PID控制，以保證電壓電流精度和穩定度。在電壓達到千分之一精度范圍后，需要加入積分環節，以完成電源開機時迅速穩定的輸出。PID算法流程圖如圖3所示。

　　圖3 PID控制算法流程圖。

　　PID控制算法程序采用結構體定義：

　　struct PID{

　　unsigned int SetPoint; //設定目標Desired Value

　　unsigned int Proportion; //比例常數Proportional Const

　　unsigned int Integral; //積分常數Integral Const

　　unsigned int Derivative; //微分常數Derivative Const

　　unsigned int LastError; //Error［-1］

　　unsigned int PrevError; //Error［-2］

　　unsigned int SumError; //Sums of Errors

　　}spid;

　　在PID控制算法中，經過不斷與給定值進行比較，動態控制電壓電流輸出的穩定，同時確保電壓電流輸出的精度。