基于MSP430单片机的便携式PID参数整定仪的实现
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其中T为时间常数，Am为幅值裕度，φm为相位裕度。通常情况下一般取Am≥2，φm=30～60°。
RGA失调因子法整定公式为：
(4)人机交互接口。能通过键盘进行参数的设置、修改，并且能够将实时信息以及整定的结果等通过LCD显示。
这些功能组合构成了便携式的PID参数自整定器。
3 PID参数整定仪的硬件电路设计
多变量便携式PID参数整定仪由于其可以随身携带，所以我们采用3．3V电池对其供电。这就要求装置尽量保持低功耗以延长电池寿命，MSP430单片机正是由于其低功耗而被广泛采用，因此选择MSP430F169作为PID参数整定仪的控制器。
MSP430F169具体特性如下：
(1)低工作电压范围：1．8～3．6V；
(2)超低功耗，五种省电模式；
(3)从待机模式唤醒6μs；
(4)3通道DMA，12-Bit A／D转换器，双12-Bit D／A同步转换器；
(5)串行通讯接口(USART0)，功能如异步UART或同步SPI或I2C；
(6)串行通讯接口(USART1)，功能如异步UART或同步SPI；
(7)具有可编程电平检测的供电电压管理器／监控器；
(8)串行在线编程，无需外部编程电压，可编程的安全熔丝代码保护；
(9)MSP430F169．60KB+256B Flash Memory，2KBRAM；
本整定仪适用于任何过程而不用管其暂态类型。根据PID参数整定原理和功能，系统的硬件框图如图2所示，图3给出了4～20mA电流输入的AD调理电路图。本文引用地址：https://www.eepw.com.cn/article/172755.htm
4 PID参数整定仪的软件设计
4．1 PID参数整定仪主要程序模块
在工程实际应用中，不仅需要完成硬件的相关设计与测试，还必须根据需要进行软件的设计和调试工作，所以在设计出符合要求的硬件电路的基础上，还要进行软件系统的设计和调试。本控制器软件部分主要包括以下程序模块。
(1)系统的初始程序模块。用来进行系统的初始化，包括设定初始状态值和参数，确定A／D初始工作参数，检测主电路是否上电和是否允许系统启动运行等等。
(2)键盘扫描程序模块。读取键盘输入值，包括PID初始设定值、系统设定值及采样时间等等。
(3)采样程序模块。用来对信号进行采样，采样过程要进行滤波，减少噪声干扰对采样数据的影响，最后检测采集的数据是否包含了对象足够多的信息，清除不合格的采样数据，保证所采样数据的质量。
(4)模型辨识模块。根据采样数据采用相关系数辨识法辨识出系统的数学模型，使辨识的模型与原模型有较好的线性相关度。
(5)参数整定模块。根据辨识出的系统模型采用相关的整定算法计算出新的PID参数值。
(6)LCD模块。将相关的数据，像设定值、整定模式以及PID的参数值等，显示在液晶屏上。
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