2．3 运算控制模块
    运算控制模块涉及标度变换、PID算法及该算法调用的乘法子程序等。
    (1)温度标度转换模块。
    控制系统读人被测量模拟信号，并转换成操作人员的物理量，这种转换就是标度转换。线性标度变换的公式为
   
    式中，Y为参数测量值；Ymax为测量范最大值，Ymin为测量范最小值；Ymax为对应的A／D转换值；Nmin为Ymin对应的A／D转换值；X为测量值Y对应的A／D转换值。在本系统中Ymin=0，Ymax=100，Nmin=0。
    (2)PID算法。
    在模拟控制系统中，控制器最常用的控制规律是PID控制。工业控制算法常用位置型PID算法，经离散化后的算式为
   
    式中，U(n)为第n个采样时刻控制器的输出量，e(n)第n个采样时刻的偏差值，Kp为比例系数，Ki为积分作用系数，Kd为微分作用系数。由于位置式算法每次输出与整个过去状态有关，算式中用到过去偏差的累加值，容易产生较大的累计误差。而增量式中只需计算增量，算式中不需要累加，控制增量的确定仅与几次偏差采样值有关，当存在计算误差或精度不足时，对控制量计算的影响较小，且容易通过加权处理获得较好的控制效果。由于计算机只输出控制增量，所以误动作时影响较小，且必要时可用逻辑判断的方法去掉，对系统安全运行有利。
    由于上述优点，所以增量式PID控制算法得到广泛的应用。其控制算法表达式为

    式(3)是PID位置式的递推形式，是编程时常用的形式之一。按增量式PID控制算法编程时，a0，a1，a2可预先算出存入固定单元。PID算法流程图如图5所示。

3 结束语
    本嵌入式智能温度控制系统能够实时处理采集到的数据、通过键盘实现设定初始值并实时显示当前的温度值，采用PID闭环控制算法增强了系统的抗干扰能力，提高了智能系统的精确度，达到了较高的设计水平，是一种成本低且效果好的嵌入式系统。

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