随笔分类 - C语言
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摘要：在普通的PID控制算法中，由于积分系数Ki是常数，所以在整个控制过程中，积分增量是不变的。然而，系统对于积分项的要求是，系统偏差大时，积分作用应该减弱甚至是全无，而在偏差小时，则应该加强。积分系数取大了会产生超调，甚至积分饱和，取小了又不能短时间内消除静差。因此，如何根据系统的偏差大小改变积分速度，
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摘要：从微积分的基本原理看，积分的实现是在无限细分的情况下进行的矩形加和计算。但是在离散状态下，时间间隔已经足够大，矩形积分在某些时候显得精度要低了一些，于是梯形积分被提出来以提升积分精度。 1、梯形积分基本思路 在PID控制其中，积分项的作用是消除余差，为了尽量减小余差，应提高积分项的运算精度。在积分项
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摘要：积分作用的引入是为了消除系统的静差，提高控制精度。但是如果一个系统总是存在统一个方向的偏差，就可能无限累加而进而饱和，极大影响系统性能。抗积分饱和就是用以解决这一问题的方法之一。这一节我们就来实现抗积分饱和的PID算法。 1、抗积分饱和的基本思想 所谓积分饱和就是指系统存在一个方向的偏差，PID控制
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摘要：前面的文章中，我们已经讲述了PID控制器的实现，包括位置型PID控制器和增量型PID控制器。但这个实现只是最基本的实现，并没有考虑任何的干扰情况。在本节及后续的一些章节，我们就来讨论一下经典PID控制器的优化与改进。这一节我们首先来讨论针对积分项的积分分离优化算法。 1、基本思想 我们已经讲述了PI
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摘要：在自动控制中，PID及其衍生出来的算法是应用最广的算法之一。各个做自动控制的厂家基本都有会实现这一经典算法。我们在做项目的过程中，也时常会遇到类似的需求，所以就想实现这一算法以适用于更多的应用场景。 1、PID算法基本原理 PID算法是控制行业最经典、最简单、而又最能体现反馈控制思想的算法。对于一般
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摘要：HKDF是一种特定的键衍生函数(KDF)，即初始键控材料的功能，KDF从其中派生出一个或多个密码强大的密钥。在此我们想要描述的是基于HMAC的HKDF。 1、HKDF概述 密钥派生函数(KDF)是密码系统的基本组成部分。它的目标是获取一些初始的密钥材料，并从中派生出一个或多个安全强度很大的密钥。 我
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摘要：MAC（Message Authentication Code，消息认证码算法）是含有密钥散列函数算法，兼容了MD和SHA算法的特性，并在此基础上加上了密钥。因此MAC算法也经常被称作HMAC算法。 1、HMAC概述 HMAC算法首先它是基于信息摘要算法的。目前主要集合了MD和SHA两大系列消息摘要
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摘要：在MCU on Eclipse网站上看到Erich Styger在2月25日发的博文，一篇关于使用FreeRTOS进行性能和运行分析的文章，本人觉得很有启发，特将其翻译过来以备参考。当然限于个人水平，有描述不当之处恳请指正。原文网址：https://mcuoneclipse.com/2018/02/
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摘要：前面一篇中我们分析了SHA256的原理，并且实现了该算法，在这一篇中我们将进一步分析SHA512并实现之。 1、SHA简述 尽管在前面的篇章中我们介绍过SHA算法，但出于阐述的完整性我依然要简单的说明一下SHA算法。SHA主要有SHA-1、SHA-224、SHA-256、SHA-384以及SHA-5
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摘要：前面一篇中我们分析了SHA的原理，并且以SHA1为例实现了相关的算法，在这一片中我们将进一步分析SHA2并实现之。 1、SHA简述 前面的篇章中我们已经说明过，SHA实际包括有一系列算法，分别是SHA-1、SHA-224、SHA-256、SHA-384以及SHA-512。而我们所说的SHA2实际是对
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摘要：SHA算法，即安全散列算法（Secure Hash Algorithm）是一种与MD5同源的数据加密算法，该算法经过加密专家多年来的发展和改进已日益完善，现在已成为公认的最安全的散列算法之一，并被广泛使用。 1、概述 SHA算法能计算出一个数位信息所对应到的，长度固定的字串，又称信息摘要。而且如果输
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摘要：NTC（Negative Temperature Coefficient）是一种随温度上升时，电阻值呈指数关系减小的热敏电阻。应用广泛，最近我们就采用了NTC来控制加热并测温，并达到了预期的效果。 1、硬件设计 我们使用三极管作为加热元件，通过NTC来控制通过三极管的电流，以起到控制温度的作用，至于
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摘要：在气体分析仪使用过程中，为了力求分析结果的准确性，一般要求通过的气体流量尽可能的稳定。为了保证流量控制的稳定，我们采用PID调节来控制气路阀门的开度。 1、硬件设计 我们采用的流量计为气体质量流量计，采用热式原理，输出0-5VDC的信号。该流量计如下： 鉴于该流量计的特性，我们设计如下的采集电路来完
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摘要：便携式设备由于使用需求而配备了锂电池，但使用过程中需要掌握电源的状态才能保证设备正常运行。而且在电池充放电的过程中，监控电池的充放电状态也是保证设备安全的需要。 1、硬件设计 电池SOC检测是一个难题，有很多的模型和检测电路。但对于我们这样一台很小的便携式一起来说，使用各类检测模型和电路无论成本还是
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摘要：MD5即Message-Digest Algorithm 5（信息-摘要算法5），用于确保信息传输完整一致。是计算机广泛使用的杂凑算法之一（又译摘要算法、哈希算法），主流编程语言普遍已有MD5实现。 1、MD5算法简介 MD5在90年代初由MIT的计算机科学实验室和RSA Data Security
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摘要：在我们的项目需求中，有两个串口应用需求，一个是与炭氢传感器的通讯，另一个是与显示屏的通讯。鉴于此，我们需要实验串行通讯。 1、硬件设计 串行通讯一个采用RS232接口，另一个直接采用TTL方式。我们在STM32L476RG开发板中，发现USART1和USART3的输入输出端口已经引出来，所以我们使用
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摘要：在开发臭氧发生器的时，我们需要一个高分辨率的AD采集，于是选择了AD7192，选择这款ADC的原因比较简单。首先它是24位的符合我们的精度要求；其次它自带时钟，便于节省空间；第三他又4路单端或2路差分输入，与我们需要三路采集相符。 1、AD7192简介 AD7192是一款适合高精密测量应用的低噪声完
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摘要：谈到Modbus通讯自然免不了循环冗余校验（CRC），特别是在标准的串行RTU链路上是必不可少的。不仅如此在其他开发中，也经常要用到CRC 算法对各种数据进行校验。这样一来，我们就需要研究一下这个循环冗余校验（CRC）算法。 1、CRC简述 循环冗余检查（CRC）是一种数据传输检错功能，对数据进行多
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摘要：这一节我们来封装最后一种应用（Modbus RTU Master应用），RTU主站的开发与TCP客户端的开发是一致的。同样的我们也不是做具体的应用，而是实现RTU主站的基本功能。我们将RTU主站的功能封装为函数，以便在开发具体应用时调用。 对于RTU主站我们主要实现的功能有两个：其一是生成访问RTU
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摘要：在完成了前面的工作后，我们就可以实现有针对性的应用了，首先我们来实现Modbus TCP的服务器端应用。当然我们不是做具体的应用，而是对Modbus TCP的服务器端应用进行封装以供有需要时调用。 这里我们不涉及TCP的协议，这部分与Modbus没有必然联系，我们只是在其应用层运行Modbus协议而
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