1、首先要有函数,设置成double类型的参数和返回值。
2、然后根据导数的定义求出导数,参数差值要达到精度极限,这是最关键的一步。
3、假如函数是doublefun(doubex),那么导数的输出应该是(fun(x)-fun(x-e))/e,这里e是设置的无穷小的变量。
4、C由于精度有限,因此需要循环反复测试,并判断无穷小e等于0之前,求出上述导数的值。二级导数也是一样,所不同的是要把上述导数公式按定义再一次求导。这是算法,具体的实现自己尝试编程。
一阶导数,微积分术语,一阶导数表示的是函数的变化率,最直观的表现就在于函数的单调性定理。
导数(英语:Derivative)是微积分学中重要的基础概念。一个函数在某一点的导数描述了这个函数在这一点附近的变化率。导数的本质是通过极限的概念对函数进行局部的线性逼近。当函数f的自变量在一点x0上产生一个增量h时,函数输出值的增量与自变量增量h的比值在h趋于0时的极限如果存在,即为f在x0处的导数。
Step 7写的PID控制的FC模块。带"_IN"与带"_OUT"的变量,如果前缀是一样的,要求连接同一个变量。FUNCTION FC1 : VOID
VAR_INPUT
Run:BOOL//True-运行,False-停止
Auto:BOOL//True-自动,False-手动
ISW:BOOL//True-积分有效,False-积分无效
DSW:BOOL//True-微分有效,False-微分无效
SetMV:REAL//手动时的开度设定值
SVSW:REAL//当设定值低于SVSW时,开度为零
PV:REAL//测量值
SV:REAL//设定值
DeadBand:REAL//死区大小
PBW:REAL//比例带大小
IW:REAL//积分带大小
DW:REAL//微分带大小
dErr_IN:REAL//误差累积
LastPV_IN:REAL//上一控制周期的测量值
END_VAR
VAR_OUTPUT
MV:REAL//输出开度
dErr_OUT:REAL//误差累积
LastPV_OUT:REAL//上一控制周期的测量值
END_VAR
VAR
Err:REAL//误差
dErr:REAL//误差累积
PBH:REAL//比例带上限
PBL:REAL//比例带下限
PVC:REAL//测量值在一个控制周期内的变化率,即测量值变化速率
P:REAL//比例项
I:REAL//积分项
D:REAL//微分项
END_VAR
IF Run=1 THEN
IF Auto=1 THEN
IF SV>=SVSW THEN
Err:=SV-PV
PBH:=SV+PBW
PBL:=SV-PBW
IF PV<PBL THEN
MV:=1
ELSIF PV>PBH THEN
MV:=0
ELSE
P:=(PBH-PV)/(PBH-PBL)//计算比例项
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/////////////////////////////////////////////以下为积分项的计算//////////////////////////////////////////////////////////////
IF ISW=1 THEN
dErr:=dErr_IN
IF (PV<(SV-DeadBand)) OR (PV>(SV+DeadBand)) THEN
IF (dErr+Err)<(0-IW) THEN
dErr:=0-IW
ELSIF (dErr+Err)>IW THEN
dErr:=IW
ELSE
dErr:=dErr+Err
END_IF
END_IF
I:=dErr/IW
dErr_OUT:=dErr
ELSE
I:=0
END_IF
/////////////////////////////////////////////以上为积分项的计算//////////////////////////////////////////////////////////////
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/////////////////////////////////////////////以下为微分项的计算//////////////////////////////////////////////////////////////
IF DSW=1 THEN
PVC:=LastPV_IN-PV
D:=PVC/DW
LastPV_OUT:=PV
ELSE
D:=0
END_IF
/////////////////////////////////////////////以上为微分项的计算//////////////////////////////////////////////////////////////
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
IF (P+I+D)>1 THEN
MV:=1
ELSIF (P+I+D)<0 THEN
MV:=0
ELSE
MV:=P+I+D
END_IF
END_IF
ELSE
MV:=0
END_IF
ELSE
MV:=SetMV
END_IF
ELSE
MV:=0
END_IF
END_FUNCTION
进行整定时先进行P调节,使I和D作用无效,观察温度变化曲线,若变化曲线多次出现波形则应该放大比例(P)参数,若变化曲线非常平缓,则应该缩小比例(P)参数。比例(P)参数设定好后,设定积分(I)参数,积分(I)正好与P参数相反,曲线平缓则需要放大积分(I),出现多次波形则需要缩小积分(I)。比例(P)和积分(I)都设定好以后设定微分(D)参数,微分(D)参数与比例(P)参数的设定方法是一样的。
当初写这段程序的就是为了使用调功器来控制炉子的温度的,已经在我单位的调功器上运行成功了,还有就是我单位的调功器没有使用微分(D),只是用了比例(P)和积分(I)。