本發(fā)明涉及數(shù)字調(diào)光領(lǐng)域，具體來說，涉及一種利用pid算法的數(shù)字調(diào)光控制方法。
背景技術(shù)：
在控制發(fā)光元件(例如氣體放電燈，hid)的電路中，經(jīng)常需要提供調(diào)整亮度(dimming)的功能?，F(xiàn)有技術(shù)中主要有兩大類調(diào)光方式，一種為模擬調(diào)光，其面臨的一個很嚴重的問題是輸出電流精度。幾乎每個hid驅(qū)動都要用到某種串聯(lián)電阻來辨別電流。電流辨別電壓(vsns)通過折衷低能耗損失和高信噪比來選定。驅(qū)動中的容差、偏移和延遲導致了一個相對固定的誤差。要在一個閉環(huán)系統(tǒng)中降低輸出電流就必須降低vsns。這樣就會反過來降低輸出電流的精度，最終，輸出電流無法指定、控制或保證。
另一種為當前應用廣泛的數(shù)字調(diào)光，使用電路以相對于人眼識別力來說足夠高的頻率工作來改變光輸出的平均值。但實際應用中仍存在功率不穩(wěn)定等問題，驅(qū)動電流的過沖對hid芯片的壽命也會有一定的影響。
pid是工業(yè)控制上的一種控制算法，其中p表示比例，i表示積分，d表示微分。在過程控制中，按偏差的比例（p）、積分（i）和微分（d）進行控制的pid控制器（亦稱pid調(diào)節(jié)器）是應用最廣泛的一種自動控制器，它具有原理簡單，易于實現(xiàn)，適用面廣，控制參數(shù)相互獨立，參數(shù)的選定比較簡單等優(yōu)點。如何將pid應用到數(shù)字調(diào)光電路中是當前研究的關(guān)鍵。
針對相關(guān)技術(shù)中的問題，目前尚未提出有效的解決方案。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對相關(guān)技術(shù)中的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種利用pid算法的數(shù)字調(diào)光控制方法，能夠通過pid算法改變輸出頻率調(diào)節(jié)并穩(wěn)定功率。
為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：
一種利用pid算法的數(shù)字調(diào)光控制方法，其特征在于，包括以下步驟：
s1：設定初始設定值mb和目標值的上、下限值x、y；
s2：接收外部恒功率采樣值next_point，并按下式計算設定值mb和該采樣值的當前差值ek_0：ek_0=mb-next_point；
s3：計算目標值增量，得到目標值增減量udk，并根據(jù)pid算法進行目標值調(diào)整，得到pid調(diào)整后的目標值uk；
s4：進行設定值和采樣差值的交換；
s5：對目標值與設定的限值進行比較，根據(jù)經(jīng)pid調(diào)整過的目標值更改輸出頻率。
進一步的，所述步驟s3包括：
s31：根據(jù)公式uk=uk_1+udk，計算得到udk值；
s32：根據(jù)公式
udk=p×(ek_0-ek_1)+b×i×ek_0+d×(ek_0-2×ek_1+ek_2)得到pid調(diào)整后的目標值uk；
其中：udk是計算完的目標值增減量，uk是pid調(diào)整后的目標值，uk_1是目標設定值，p是比例系數(shù)，i是積分系數(shù)，d是微分系數(shù)，b是常數(shù)系數(shù)，mb是恒功率設定值，ek_0是當前設定值和目標值的差，ek_1是上一次設定值和目標值的差，ek_2是上二次設定值和目標值的差。
進一步的，所述步驟s5包括：
s51：若調(diào)整后的目標值uk大于目標設定值的上限值，則使uk等于目標設定值的上限值x；
s52：若調(diào)整后的目標值uk小于目標設定值的下限值，則使得uk等于目標設定值的下限值y。
本發(fā)明的有益效果：采用pid算法公式改變輸出頻率調(diào)節(jié)并穩(wěn)定功率，反饋電壓高了就調(diào)高輸出頻率，反饋電壓低了就降低輸出頻率，通過采樣、pid計算的高速循環(huán)達到穩(wěn)定輸出功率的效果。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例所述的一種利用pid算法的數(shù)字調(diào)光控制方法的流程框圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明實施例所述的一種利用pid算法的數(shù)字調(diào)光控制方法，包括以下步驟：
一種利用pid算法的數(shù)字調(diào)光控制方法，其特征在于，包括以下步驟：
s1：設定初始設定值mb和目標值的上、下限值x、y；
s2：接收外部恒功率采樣值next_point，并按下式計算設定值mb和該采樣值的當前差值ek_0：ek_0=mb-next_point；
s3：計算目標值增量，得到目標值增減量udk，并根據(jù)pid算法進行目標值調(diào)整，得到pid調(diào)整后的目標值uk；
s4：進行設定值和采樣差值的交換；
s5：對目標值與設定的限值進行比較，根據(jù)經(jīng)pid調(diào)整過的目標值更改輸出頻率。
進一步的，所述步驟s3包括：
s31：根據(jù)公式uk=uk_1+udk，計算得到udk值；
s32：根據(jù)公式
udk=p×(ek_0-ek_1)+b×i×ek_0+d×(ek_0-2×ek_1+ek_2)得到pid調(diào)整后的目標值uk；
其中：udk是計算完的目標值增減量，uk是pid調(diào)整后的目標值，uk_1是目標設定值，p是比例系數(shù)，i是積分系數(shù)，d是微分系數(shù)，b是常數(shù)系數(shù)，mb是恒功率設定值，ek_0是當前設定值和目標值的差，ek_1是上一次設定值和目標值的差，ek_2是上二次設定值和目標值的差。
進一步的，所述步驟s5包括：
s51：若調(diào)整后的目標值uk大于目標設定值的上限值，則使uk等于目標設定值的上限值x；
s52：若調(diào)整后的目標值uk小于目標設定值的下限值，則使得uk等于目標設定值的下限值y。
為了方便理解本發(fā)明的上述技術(shù)方案，以下通過具體使用方式上對本發(fā)明的上述技術(shù)方案進行詳細說明。
在具體使用時，hid燈數(shù)字調(diào)光電子鎮(zhèn)流器通過微處理器的高速采樣，采集功率恒定電阻上的電壓，反饋當前的功率大小，再通過pid算法公式改變輸出頻率調(diào)節(jié)并穩(wěn)定功率。反饋電壓高了就調(diào)高輸出頻率，反饋電壓低了就降低輸出頻率，采樣、pid計算高速循環(huán)，將恒功率設定值和差值比較并通過公式（1）計算出差值，再使用pid算法公式（2）計算出目標值（即輸出頻率）的增減量，最后用公式（3）計算出經(jīng)pid算法調(diào)整后的目標值。
目標值的增量=p×（當前差值-上次差值）+b×i×當前差值+d×(當前差值-2倍的上次差值+上上次差值)通過調(diào)整比例系數(shù)p、積分i、微分d以及控制積分i增減量運算的常數(shù)b，共同實現(xiàn)恒功率的高穩(wěn)定度和高精度。
綜上所述，借助于本發(fā)明的上述技術(shù)方案，通過將pid算法應用于hid燈數(shù)字調(diào)光中，根據(jù)反饋自動調(diào)節(jié)輸出頻率，使得電子鎮(zhèn)流器輸出功率達到恒定。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。