| 计算机解题的基本思想方法和步骤 | 您所在的位置：网站首页 › 计算机解题方法 › 计算机解题的基本思想方法和步骤 |
计算机解题的基本思想方法和步骤
|
十二、一阶滞后滤波法 优点：对周期性干扰具有良好的抑制作用,适用于波动频率较高的场合； 缺点：相位滞后，灵敏度低.滞后程度取决于a值大小.不能消除滤波频率高于采样频率的1/2的干扰信号。程序如下： #define a 50char value;char filter(){ char new_value; new_value = get_ad(); return (100-a)*value + a*new_value;}
十三、PID控制算法 在过程控制中，按偏差的比例（P）、积分（I）和微分（D）进行控制的PID控制器（亦称PID调节器）是应用最为广泛的一种自动控制器; 对于过程控制的典型对象──“一阶滞后＋纯滞后”与“二阶滞后＋纯滞后”的控制对象，PID控制器是一种最优控制; PID调节规律是连续系统动态品质校正的一种有效方法，它的参数整定方式简便，结构改变灵活（PI、PD、…）。 一 模拟PID调节器
模拟PID控制系统原理框图 PID调节器各校正环节的作用： 比例环节：即时成比例地反应控制系统的偏差信号e(t)，偏差一旦产生，调节器立即产生控制作用以减小偏差； 积分环节：主要用于消除静差，提高系统的无差度。积分时间常数TI越大，积分作用越弱，反之则越强； 微分环节：能反应偏差信号的变化趋势(变化速率)，并能在偏差信号的值变得太大之前，在系统中引入一个有效的早期修正信号，从而加快系统的动作速度，减小调节时间。 PID调节器是一种线性调节器，它将给定值r(t)与实际输出值c(t)的偏差的比例(P)、积分(I)、微分(D)通过线性组合构成控制量，对控制对象进行控制。
数字PID控制器的差分方程：
程序片段如下： #include #include typedef struct PID { double SetPoint; // 设定目标Desired value double Proportion; // 比例常数Proportional Const double Integral; // 积分常数Integral Const double Derivative; // 微分常数Derivative Const double LastError; // Error[-1] double PrevError; // Error[-2] double SumError; // Sums of Errors } PID; 主程序：double sensor (void) { return 100.0; } void actuator(double rDelta) {} void main(void) { PID sPID; double rOut; double rIn; PIDInit ( &sPID ); sPID.Proportion = 0.5；sPID.Derivative = 0.0; sPID.SetPoint = 100.0; for (;;) { rIn = sensor (); rOut = PIDCalc ( &sPID,rIn ); actuator ( rOut ); }}
十四、开根号算法 单片机开平方的快速算法 因为工作的需要，要在单片机上实现开根号的操作。目前开平方的方法大部分是用牛顿迭代法。我在查了一些资料以后找到了一个比牛顿迭代法更加快速的方法。不敢独享，介绍给大家，希望会有些帮助。 1.原理 因为排版的原因，用pow(X,Y)表示X的Y次幂，用B[0]，B[1]，...，B[m-1]表示一个序列，其中[x]为下标。 假设： B[x],b[x]都是二进制序列,取值0或1。 M = B[m-1]*pow(2,m-1) + B[m-2]*pow(2,m-2) + ... + B[1]*pow(2,1) + B[0]*pow(2,0) N = b[n-1]*pow(2,n-1) + b[n-2]*pow(2,n-2) + ... + b[1]*pow(2,1) + n[0]*pow(2,0) pow(N,2) = M (1) N的最高位b[n-1]可以根据M的最高位B[m-1]直接求得。 设 m 已知,因为 pow(2, m-1) 如果 m 是奇数，设m=2*k+1, 那么 pow(2,k) n-1=k, n=k+1=(m+1)/2 如果 m 是偶数，设m=2k, 那么 pow(2,k) > N >= pow(2, k-1/2) > pow(2, k-1), n-1=k-1,n=k=m/2 所以b[n-1]完全由B[m-1]决定。 余数 M[1] = M - b[n-1]*pow(2, 2*n-2) (2) N的次高位b[n-2]可以采用试探法来确定。 因为b[n-1]=1，假设b[n-2]=1，则 pow(b[n-1]*pow(2,n-1) + b[n-1]*pow(2,n-2), 2) = b[n-1]*pow(2,2*n-2) + (b[n-1]*pow(2,2*n-2) + b[n-2]*pow(2,2*n-4)), 然后比较余数M[1]是否大于等于 (pow(2,2)*b[n-1] + b[n-2]) * pow(2,2*n-4)。这种比较只须根据B[m-1]、B[m-2]、...、B[2*n-4]便可做出判断，其余低位不做比较。 若 M[1] >= (pow(2,2)*b[n-1] + b[n-2]) * pow(2,2*n-4), 则假设有效，b[n-2] = 1； 余数 M[2] = M[1] - pow(pow(2,n-1)*b[n-1] + pow(2,n-2)*b[n-2], 2) = M[1] - (pow(2,2)+1)*pow(2,2*n-4)； 若 M[1] (3) 同理，可以从高位到低位逐位求出M的平方根N的各位。 使用这种算法计算32位数的平方根时最多只须比较16次，而且每次比较时不必把M的各位逐一比较，尤其是开始时比较的位数很少，所以消耗的时间远低于牛顿迭代法。 3. 实现代码 这里给出实现32位无符号整数开方得到16位无符号整数的C语言代码。 /****************************************//*Function: 开根号处理 *//*入口参数：被开方数，长整型 *//*出口参数：开方结果，整型 *//****************************************/unsigned int sqrt_16(unsigned long M){ unsigned int N, i; unsigned long tmp, ttp; // 结果、循环计数 if (M == 0) // 被开方数，开方结果也为0 return 0; N = 0; tmp = (M >> 30); // 获取最高位：B[m-1] M 1) // 最高位为1 { N ++; // 结果当前位为1，否则为默认的0 tmp -= N; } for (i=15; i>0; i--) // 求剩余的15位 { N > 30); // 假设 ttp = N; ttp = (ttp= ttp) // 假设成立 { tmp -= ttp; N ++; } } return N;} 审核编辑：彭静 |
【本文地址】