基于ADUC7026的PID算法在基站功率控制中的应用

 

　　1.前言

　　数字PID控制在生产过程中是一种最普遍采用的控制方法，其特点是结构简单，稳定性好，工作可靠，调整方便，多被应用到被控对象的结构和参数不能完全掌握或得不到精确数学模型的环境中。将数字PID控制算法应用于基站发射功率控制，可以极大地提高基站发射功率的稳定性和可靠性，控制输出功率在覆盖允许范围内，不至过小无法满足网络规划时的覆盖距离要求，而减少小区覆盖范围，又不会产生过强的输出信号对相邻基站造成干扰。本文首先分析数字PID控制算法中的两种常见算法，而后重点讨论它们在基于ADUC7026的基站功率控制中的应用方法，并对比它们的测试结果，给出结论。

　　2.数字PID控制原理

　　2.1 PID控制的基本原理

　　

 

　　图1 PID控制结构框图

　　常规PID控制系统原理框图如图1所示，其控制规律为：

　　

(1)

 

　　式中 为操作量， 为误差， 为比例系数， 为积分系数， 为微分系数。简单说来，PID控制器各校正环节的作用如下：

　　1. 比例环节

　　比例控制是一种最简单的控制方式，控制器的输出与输入误差信号成比例关系。偏差一旦产生，控制器立即产生控制作用，以减少偏差。

　　2. 积分环节

　　应用于医用超声的波束成形技术的定义是，由公共源产生、但由多元件超声传感器在不同时间接收到的所有信号的相位对齐和累加。在连续波多普勒(CWD)通道中，要对所有接收器通道进行相移和累加，然后提取相干信息。波束成形有两个功能：它不仅能向传感器传递方向性——提高其增益，而且能定义体内的焦点，并由此确定回波位置。

　　3. 微分环节

　　微分环节能反映偏差信号的变化趋势(变化速率)，并能在偏差信号值变得太大之前，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[1]。

　　2.2 数字PID控制

　　为便于计算机通过软件实现PID控制算法，在实际应用中多采用数字PID控制方式。数字PID控制算法通常又分为位置式PID控制算法和增量式PID控制算法。