[发明专利]一种利用PID算法的数字调光控制方法

说明书

本发明公开了一种利用PID算法的数字调光控制方法，包括：S1：程序初始化，并设定初始设定值（功率恒定值）以及目标值的上、下限值，上、下限值分别为X、Y；S2：接收外部恒功率采样值Next_Point，并计算设定值MB和该采样值的当前差值ek_0，即ek_0=MB‑Next_Point；S3：计算目标值增量，得到目标值增减量Udk，并根据PID算法进行目标值调整，得到PID调整后的目标值Uk；S4：进行设定值和采样差值的交换；S5：对目标值与设定的限值进行比较，最后将经PID调整过的目标值返回主程序以更改输出频率。本发明的有益效果：采用PID算法公式改变输出频率调节并稳定功率，反馈电压高了就调高输出频率，反馈电压低了就降低输出频率，通过采样、PID计算的高速循环达到稳定输出功率的效果。

技术领域

本发明涉及数字调光领域，具体来说，涉及一种利用PID算法的数字调光控制方法。

背景技术

在控制发光元件(例如气体放电灯，HID)的电路中，经常需要提供调整亮度(dimming)的功能。现有技术中主要有两大类调光方式，一种为模拟调光，其面临的一个很严重的问题是输出电流精度。几乎每个HID驱动都要用到某种串联电阻来辨别电流。电流辨别电压(VSNS)通过折衷低能耗损失和高信噪比来选定。驱动中的容差、偏移和延迟导致了一个相对固定的误差。要在一个闭环系统中降低输出电流就必须降低VSNS。这样就会反过来降低输出电流的精度，最终，输出电流无法指定、控制或保证。

另一种为当前应用广泛的数字调光，使用电路以相对于人眼识别力来说足够高的频率工作来改变光输出的平均值。但实际应用中仍存在功率不稳定等问题，驱动电流的过冲对HID芯片的寿命也会有一定的影响。

PID是工业控制上的一种控制算法，其中P表示比例，I表示积分，D表示微分。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）是应用最广泛的一种自动控制器，它具有原理简单，易于实现，适用面广，控制参数相互独立，参数的选定比较简单等优点。如何将PID应用到数字调光电路中是当前研究的关键。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种利用PID算法的数字调光控制方法，能够通过PID算法改变输出频率调节并稳定功率。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种利用PID算法的数字调光控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：设定初始设定值MB和目标值的上、下限值X、Y；

S2：接收外部恒功率采样值Next_Point，并按下式计算设定值MB和该采样值的当前差值ek_0：ek_0=MB-Next_Point；

S3：计算目标值增量，得到目标值增减量Udk，并根据PID算法进行目标值调整，得到PID调整后的目标值Uk；

S4：进行设定值和采样差值的交换；

S5：对目标值与设定的限值进行比较，根据经PID调整过的目标值更改输出频率。

进一步的，所述步骤S3包括：

S31：根据公式Uk=Uk_1+ Udk，计算得到Udk值；

S32：根据公式

Udk=P×(ek_0-ek_1)+b×I×ek_0+D×(ek_0-2×ek_1+ek_2)得到PID调整后的目标值Uk；