根据增量式PID控制器的工作原理，采用固定模糊控制规则，基于现场可编程门阵列（FPGA）设计PID自整定PID控制器，实现对校验和的精确控制。过模拟试验，控制器结构简单，性能可靠，控制效果好。
FPGA;自动调整参数;图像分类编号中的增量PID文档ID识别码TH13零件号1674-6708（2011）52-0174-02 PID控制原理PID控制器已存在近70年它依靠其结构简单，稳定，可靠，易于调整，已成为工业控制的主要技术之一。所周知，传统的PID控制器作为线性控制器，其离散控制律[1]是：公式（1）又称位置PID控制算法，控制量的计算与错误的完整历史价值。执行器不需要控制变量的绝对值时，经常使用PID增量控制算法[1]。算公式如下：调节量增量的计算仅与三个相邻周期的偏差值有关。动参数调整原理大型现代化生产设备的PID控制可以有多达一百二百个以上的控制回路，但调整PID参数的复杂繁琐过程削弱了工程师和技术人员。
个非常重要的工程实践。整的质量不仅会影响控制的质量。也会影响控制器的稳健性。外，现代工业控制系统存在很多不确定性，导致模型参数的变化，甚至模型的结构变化，恒温阀芯使得原始调整参数不能保证系统的正常运行。
前，PID控制器必须在线。正参数的功能是用户自使用PID控制以来一直关注的重要问题之一。动参数调整PID控制的基本原理：考虑误差e和误差变化ec，在运行过程中连续检测e和ec，满足不同时间PID参数自动调整的要求，改变参数PID在线使用相应的经验法则。控对象具有良好的静态和动态性能。于系统控制过程中的不同总和，PID参数Kp，Ki和Kd的自调整原理[2，3]如下:)当误差很重要时，为了加快速度系统响应并给它快速跟踪性能，应该采取。Kp越大，Kd越小。时，为了避免完全饱和并避免系统过度溢出，必须将Ki限制或减小到零。当误差率和平均变化为中等时，为了使系统成为可能饱和度过高，应使用较小的Kp，以及适当的Ki和Kd。
别是，Kd的值对系统的响应有很大的影响（通常较小）;）当误差很小时，为了提高系统在稳态下的性能，有必要取Kp值更大的Ki。时，为避免系统在平衡点附近振荡，应采用适当的Kd值。他年纪较大的时候，拿一个较小的Kd，当他小的时候，拿一个更大的Kd。于这些原理，在大多数自整定应用中，为简化思路和复杂性，固定模糊推理规则的方法可用于执行自动参数调整，方便设计和操作人员。时，FPGA的设计也适用于不同采样率和复杂系统的实际应用。有自动参数调整的PID控制器的设计图1具有自动调整的PID控制器，偏差计算模块的示意图图1的误差模块是偏差计算模块。算当前偏差值e（k）作为要控制的量的测量值PIDin和输入设定值PIDset的函数，并记录前一时段的偏差值e（k-1）和前两个时期的偏差值e（k）。-2）。Ekflagout是用于控制执行器上下操作的正偏转标记和负偏转标记。
果测量值大于设定值，则ekflagout = 0，否则ekflagout = 1.Clk是采样时钟。些控制器的输入和输出信号由8位二进制信号表示，这可能适用于大多数情况，并且可以适当地扩展或缩小。动参数调整模块Kp，Ki，Kd图1的KpKiKd模块是自动参数调整模块。于误差模块的输出e（k），e（k-1）和e（k-2），计算偏差ec的变化率;根据自动参数调整原理，e（k）和ec在不同时间的值为：改变PID参数在线和输出。PID控制算法模块图1的PIDctrl模块是PID控制算法模块。入是误差模块的输出e（k），e（k-1）和e（k-2）以及模块KpKiKd的输出Kp，Ki和Kd。据公式（2），计算控制量的变化量，即模块中的输出pidout [15..0]。PWM信号生成模块图1的PIDtoPWM模块是PWM信号生成模块。
clk2输入参考时钟被分频，PWM波形的不同服务周期根据PIDctrl模块在不同时间发送的pidout [15..0]的大小和信号来定义发出pwmout输出。行器控制模块图1中两个2×1数据选择器的组合电路是执行器控制模块。ekflag = 0时，低端口产生pwm波形，高输出为0.否则，高端口产生pwm波形，低输出为0.模拟在ModelSim中编写测试平台测试代码后，将测试代码和测试模块导入新项目。译并开始模拟后，观察波形窗口中的信号，检查控制器的操作具有自动参数调节和普通PID控制器。
且PID控制器的自动参数调整仿真图如下：图2普通PID控制器的ModelSim仿真图图3比较PIDS控制器的ModelSim仿真图自动调整图2和图如图3所示，差异e（k）大于之前的6，图2和3的pidout大小大致相同，这保证了快速响应;在自动调整参数之后，当差值小时，图3的pidout值小于图2的pidout值，其对应于pwmout的比例。气比相对较小，因此设定值附近的控制量变化相对稳定，不仅控制了过冲量，而且提高了动态性能;控制量增量最终可以达到0。
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