按模擬PID控制算法的算式(1)，以一系列的采樣時(shí)刻點(diǎn)kT代表連續(xù)時(shí)間t，以和式代替積分，以增量代替微分，則可做如下近似：

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　　式中：T為采樣周期，k為采樣序號(hào)，只要采樣周期T取得足夠小，這種逼近就可以相當(dāng)精確，于是可得：

(2)

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　　位置式PID控制算法使用全量輸出，所以每次輸出均與過(guò)去的狀態(tài)有關(guān)，計(jì)算時(shí)要對(duì) 進(jìn)行累加，CPU輸出控制量 對(duì)應(yīng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的實(shí)際位置偏差。因?qū)?量進(jìn)行累加， 可能出現(xiàn)大幅度變化，進(jìn)而會(huì)引起執(zhí)行機(jī)構(gòu)的大幅度變化，這種情況在實(shí)際生產(chǎn)中是不允許的，在某些場(chǎng)合可能還會(huì)造成重大事故，因而產(chǎn)生了增量式PID控制算法。

　　2.2.2 增量式PID控制算法

　　當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要的是控制量的增量時(shí)，可由式(2)導(dǎo)出提供增量的PID控制算式。根據(jù)遞推原理可得

(3)

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　　用式(2)減去式(3)，即得到增量式PID控制算法：

(4)

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　　其中

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，

[2]

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　　3.基站功率監(jiān)測(cè)系統(tǒng)框圖及功率控制框圖

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　　圖2 基站功率監(jiān)測(cè)系統(tǒng)框圖

　　根據(jù)基站功率監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的各個(gè)部分的功能要求，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成如圖2所示，射頻信號(hào)通過(guò)可調(diào)衰減器，驅(qū)動(dòng)功率放大器，末級(jí)功率放大器，定向耦合器至天線發(fā)射。微控制器ADuC7026采集功率放大模塊上的兩級(jí)LDMOS的溫度和漏極電流值、功放輸出的前向功率值、反向功率值，控制器將采集到的數(shù)據(jù)傳送到PC的監(jiān)控界面顯示，用戶也可通過(guò)人機(jī)交互界面調(diào)整監(jiān)控系統(tǒng)的控制參數(shù)。ADuC7026可以為基站功率監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供集成的解決方案，從而降低PCB設(shè)計(jì)的復(fù)雜度并減小PCB面積，節(jié)省系統(tǒng)成本，而且ADuC7026[3]支持外同步采樣，這對(duì)需要外同步采樣的TD-SCDMA應(yīng)用來(lái)說(shuō)非常有益。

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　　圖3 自動(dòng)功率控制結(jié)構(gòu)框圖

　　圖3所示為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)功率控制電路的基本結(jié)構(gòu)框圖，系統(tǒng)中輸出功率為被控對(duì)象，信號(hào)傳輸通路為一級(jí)可調(diào)衰減器和兩級(jí)放大電路。前級(jí)功率放大器采用ADI公司的ADL5323[4]來(lái)實(shí)現(xiàn)，該芯片的輸入輸出端已作50ohm匹配，節(jié)省了外部的阻抗匹配電路。檢波器采用ADI公司的AD8364[5]，用于將采樣的功率值轉(zhuǎn)化成對(duì)應(yīng)的電壓值。將采樣得到的信號(hào)功率經(jīng)ADuC7026中的ADC轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)，再經(jīng)PID運(yùn)算，得到控制可調(diào)衰減器的電壓，由內(nèi)部DAC轉(zhuǎn)化輸出，通過(guò)調(diào)整可調(diào)衰減器的控制電壓可產(chǎn)生不同的衰減量，以達(dá)到驅(qū)動(dòng)功率放大器的輸出功率可控的目的[6]。