generated from hulk/gd32f4xx_template_cmake_vscode
Heater: PID v0.1.14 - banded controller + sensor glitch guards
Rebuild PID as three-zone banded controller: far field P/D full power,
This commit is contained in:
@@ -81,6 +81,182 @@
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- 协议要点：全幂等（ack 丢可重发）、响应超时建议 300ms×3 次、温度一律 ASCII
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- **PID 抗积分饱和**（5b24b95）：条件积分（back-calculation lite）抑制输出限幅
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期间的积分累积。
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- **PID 全面重写（2026-10-15，待真机验证）**——真机 30℃ 阶跃 +2.4℃ 过冲、
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30~60s 周期衰减震荡（GUI 截图）驱动，三个根因全部修复：
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① `s_prev_err` 在 err>=0 路径从不更新（c9aa416 early-return 重写时把末尾的
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`s_prev_err = err` 弄丢）→ D 项退化为 +Kd*err 正向比例，"微分阻尼"从未生效，
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且把抗饱和判据钉在饱和态冻死积分（仿真中大阶跃贴温和带边缘极限环、到不了
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目标）；改**微分基于温度变化率（D on measurement，-Kd*ΔT/拍）**，`s_prev_temp`
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全路径刷新，u 钳 [0,100] 防负值量化回绕；
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② 积分无界（err<0 每拍 -|err| 无下限）→ 过冲/下调目标后积分深负，温和带内
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u=min(25,u_pd)+Ki*I 永远 <=0 → 加热长时间锁死、跌出温和带才全功率（极限环）；
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改**积分钳 [0, HEATER_PID_I_MAX=2000]**（Ki*I_MAX=100%）；
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③ 12ba9de 的目标斜坡在 c9aa416 被整段删除 → 恢复 `HEATER_RAMP_CPS 0.8℃/s`
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+ 使能时从当前温度起坡（`s_ramp_target`，升/降同限速）；
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另修三项：④ 抗饱和判据改看**最终输出** u（原先看温和带重算前的 u）；⑤ PWM
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相位**仅升档复位**（原先降档也复位，降占空反而补发一整段 ON 脉冲，系统性
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多给热）；⑥ NTC 故障 **3 拍（1.5s）去抖确认**——真机曲线两个孤立 OPEN 毛刺
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每次把 PID 状态整个清零也是震荡推手（毛刺拍保持输出不动；注意毛刺根因在
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采样/硬件侧仍待查，GUI 按原始采样报故障不变）。
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离线仿真（`sim_pid_check.py`：一阶热容+传感器滞后模型、2s/5% 慢 PWM 执行器、
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旧/新同模型对比）：30℃ 阶跃到达后波动 ±0.4℃→+0.04℃；50℃ 阶跃旧版极限环
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到不了目标 vs 新版 94s 到达零过冲；50→40 下调 44s 恢复、波动 <±0.6℃。
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固件版本升 **V0.1.0**（M999 报 `v41.0.1.0`），已烧录上板（OpenOCD GD-LINK，
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dump_image 读回与 elf 逐字节比对一致；注意该 xpack OpenOCD 的
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flash write/verify 回显日志会丢失，核验用 dump_image+文件比对）。
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设计说明：保持**位置式** PID——执行器是绝对占空设定，分段强制关断/使能切换/
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故障复位在位置式下最干净；增量式的抗饱和优势已由积分钳位+条件积分覆盖。
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- **PID V2 抗震荡迭代（2026-10-15，V0.1.1 已烧录待真机确认）**——V0.1.0 真机
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复测：过冲/OPEN 毛刺问题已消（峰 +0.4~0.5、无故障标记），但目标附近仍有
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**±0.7~1.0℃/15~20s 三角波极限环**（50℃ 目标实测截图）。根因：err<0 硬切
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0% + err>=0 仅 Kp*err，稳态维持功率（~10% 级）全靠 Ki=0.05 慢填（要几分钟）
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→ 目标附近等效"P+上侧死区"继电器，叠加热滞后即极限环。V2 改法（`heat.c`
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pid_compute 重写核心）：
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① **连续 PID 覆盖全误差区间**——去掉 err<0 硬切，过目标后 P 负向顶、积分
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正向维持，输出钳 [0,100] 天然处理"只能加热"；
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② **Ki 0.05→0.25**（稳态功率 ~1 分钟内建立；扫参显示 0.5 在传感器滞后 8s
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工况下积分环失稳 ±0.9、1.0 更差，0.25 全工况稳定）；
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③ **积分吸收限窄带**：仅 |err|<HEATER_PID_INTEG_ZONE_C(2℃) 且 P/D 未被
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钳（u_pd_raw∈(0,cap)）时吸收——爬升/温和带钳位段不积分，防瞬态 windup
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（Ki 提快后若爬升段照吸，30℃ 阶跃仿真冲到 36℃）；err<0 且 u>0 照常有界
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回退；I_MAX 同步 2000→400（Ki*I_MAX=100% 不变）。
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仿真（`sim_pid_check.py`，V1/V3 对比 + 参数扫描 `python sim_pid_check.py
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sweep`，基准/恶劣两工况）：恶劣工况 50℃ 阶跃到达后 [49.70,50.11]（过冲
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+0.11℃）、末端残余 ±0.02℃；30℃ 阶跃末端 ±0.01~0.02℃；50→40 下调 66s
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恢复 ±0.02℃。已烧录 V0.1.1（M999 报 `v41.0.1.1`，dump 比对核验一致）。
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- **PID V3 修"突然飙升 4℃"（2026-10-15，V0.1.2）——DAPLink 旁路抓证定位**：
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V0.1.1 真机稳态后温度以 0.12℃/s 平滑飙升 +2~4℃ 再回落。定位手段（可复用）：
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① COM5 脚本探针（`probe_once.py`/`probe_state.py`）确认目标 50/加热 ON，
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并现场抓到 **14 帧连续 OPEN（~1.4s）**——NTC 间歇开路真实存在（硬件侧
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待修）；② **OpenOCD `mrw` 旁路观测**（`observe2.tcl`+`obs_decode.py`，
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每 500ms 不 halt 读 RAM：duty/integral/ramp/target/temp——注意该 xpack
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OpenOCD 的 echo/mdw 控制台回显会丢失，须用 TCL 落文件）。全程轨迹证实
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**无故障参与的 90~120s 自持极限环**：积分 0↔65 打摆（真机 50℃ 维持功率
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~10-15%，即 I≈40~60 才是正确稳态），机理=**err<0 时 P 被钳 0、输出只剩
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Ki·I 恒定值**——过线后输出不随超温幅度收敛→温度必然冲过头→过冲把积分
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排空→排空后 sag→重建再过冲。NTC 毛刺清零积分只是点火器。V0.1.2 修复：
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① **err<0 时 P 负项+D 直接抵扣积分后钳 0**（输出随超温幅度立即收敛，
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积分按剩余需要维持→可收敛到稳态不再打摆）；② **NTC 短故障（≤3s 且
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|ΔT|<2℃）无扰还原积分**（确认沿暂存 `s_fault_stash_I/T`，防毛刺清零
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引发 sag-重建-过冲链）；③ I_MAX 400→200（Ki·I_MAX=50%，120℃ 模具维持
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余量足够）。判定测试基建：`test_run.py`（固定序列 M999→M2S500→M4S50→
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M3S1→N 秒→收尾；**预定义判据 J1 上报率/J2 稳态均值±0.5/J3 稳态极值±1.0/
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J4 全程 max≤52/J5 无故障**，>54℃ 自动熔断 M3S0——开发/测试分工，脚本
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自动判定避免自判自；注意 FF485 frame.payload 已是 str）。
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- **PID V3 判定迭代与收敛（V0.1.2→V0.1.3，2026-10-15，900s 判定测试）**：
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- V0.1.2（P-veto + 故障无扰还原 + I_MAX 200）判定：J1/J2/J5 PASS，但
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**J3 FAIL（稳态窗 [46.6,52.1]）、J4 FAIL（max 52.5）**——P-veto 消灭了
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积分排空式打摆（观测器证实收敛末段积分稳在 ~48=真实维持功率、温度
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±0.2），但双热容被控对象（鳍片+本体，NTC 只见鳍片）每次顶/谷都给
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对方"预存"动量，15 分钟才收敛；且斜坡 0.8℃/s 远快于对象，爬升段误差
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长期 ~2℃ 把积分提前充到 30~50，首冲 +2.5℃。
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- V0.1.3：**HEATER_RAMP_CPS 0.8→0.25**（爬升误差贴地、积分只在近目标
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低功率段建立）+ **HEATER_SLOWBAND_DUTY 25→15**（近目标动作放柔，
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少给鳍片预存过热）。41℃ 冷启判定：**J1~J5 全 PASS**——到达 69s、
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首冲 +1.20℃、全程 max 51.2、稳态窗 [49.0,50.9]、均值 49.95、
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1795 帧 0 故障。观测器同步确认：远场（err>7）才见 75% 满功率，
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温和带内 15% 缓爬，50.06℃ 到达时积分 35.9/占空 5%。
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- 测试基建沉淀：`test_run.py`（判定+熔断）、`observe2.tcl`+`obs_decode.py`
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（DAPLink 旁路，**注意符号地址随 bss 布局变，重编译后须 nm 重取**；
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观测文件被占用时追加不清空）、`sim_pid_check.py`（含 V1/V3/V4 对照、
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毛刺/噪声注入、扫参）。CMD 坑：`if exist X del X && ...` 文件不存在时
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整链跳过；多行 `python -c` 偶发被吞——写文件执行。
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- **遗留（硬件侧）**：NTC 间歇开路（现场抓到 14 帧连续 OPEN ~1.4s，
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短故障无扰还原已缓解控制影响，但根因在采样/接触）——查 NTC 焊接/
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压接/走线，必要时 ntc.c 采样侧加防护。独立代码审查 agent 未在时限内
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返回，本轮定位以仪器化数据（COM5 帧流 + DAPLink 内存轨迹）为准。
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- **PID 调试全程速览（2026-10-15，V0.1.0→V0.1.14，判定测试自动出结论）**：
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| 版本 | 关键改动 | 判定/实测结果 | 结论 |
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|---|---|---|---|
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| V0.1.0 | 全面重写：D-on-measurement+积分钳位+斜坡恢复+故障去抖 | 过冲 +2.4→+0.4 | 旧版 D 项失效/积分无界/斜坡缺失三根因修复 |
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| V0.1.1 | Ki 0.05→0.25+窄带吸收 | ±1℃ 三角波极限环 | err<0 硬切=继电器死区 |
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| V0.1.2 | P 参与过线区+故障无扰还原+I_MAX200 | J3/J4 FAIL | P-veto 生效但收敛 15min |
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| V0.1.3 | 斜坡 0.25C/s+温和带 15% | J1~J5 全 PASS（旧判据） | 稳态 [49.0,50.9] 不满足 ±0.5 |
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| V0.1.4 | 占空抖动 1.25% 分辨率 | p2p=1.8 FAIL | 量化非主因 |
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| V0.1.5 | Kp5/Kd60/Ki0.15 连续 PID | p2p=4.2 FAIL | ±2C/90s 慢摆，调参到头 |
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| V0.1.6 | 分区 bang-bang+慢积分 | 卡 48.6C FAIL | 带外平衡点陷阱 |
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| V0.1.7 | 带外也吸收 | p2p=4.1 FAIL | 吸收/回退不对称→I 上漂 90 |
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| V0.1.8 | 对称慢速积分 | p2p=4.0 FAIL | 积分稳了；秒级读数坏值穿透 |
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| V0.1.9 | 斜率限幅+带内退闸 | 无法判定 | NTC 持续开路（后重焊恢复） |
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| V0.1.10 | 去上限+RAMP2.0+温和带25% | p2p=2.7 FAIL | 快斜坡生效；坏值仍是主力 |
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| V0.1.11 | NTC 5 点滑动中值 | **p2p=1.30** | 中值滤波立竿见影 |
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| V0.1.12 | 近场 ASSIST 减速曲线 | 实时 p2p=**0.31** | 最后 2C 推力真空修复；判定窗被传感器事件污染 |
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| V0.1.13 | 大偏差冻结（>1.5C） | p2p=1.60 | 塌陷深谷消除（47.1→49.0） |
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| V0.1.14 | 对称积分加倍 0.30 | p2p=1.80 | 与 13 同水平=硬件平台期 |
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**最终状态（V0.1.14 在板）**：到达 26s（30→50C，提速 9 倍）；控制环本体
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（无事件段）p2p 0.3~0.9C 达标；判定窗残余 1.6~1.8C 全部来自 NTC 焊接点
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秒级接触不良（-2.5C/4.5s 塌陷、顶格 52.2C 卡死 10s，1.5C 以内坏值仍会穿透
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三重滤波）。**下一步：彻底重焊/更换 NTC（根治手段），固件三重防护
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（中值+斜率限幅+大偏差冻结）已就位，重焊后 `python test_run.py 1200` 一键
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重判（J3 即 ±0.5 规格）。测试环境 55C 上限已按用户要求移除（真机靠物理
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温度开关）。**
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- **±0.5℃ 波动压榨迭代（2026-10-15，V0.1.3→V0.1.6，用户规格 ±0.5C，
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判据 J3 收紧为稳态窗 [目标±0.5]）**——V0.1.3 稳态窗 [49.0,50.9]（压着
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旧判据 ±1.0 过）不可接受，连续三轮仪器化迭代：
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- **V0.1.4 占空抖动（Bresenham）**：载波 2s=4 拍分摊档位余数，平均分辨率
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5%→1.25%（真机维持功率 ~10-12% 恰卡在 10/15 档间，固定取整迫使
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0↔15% 满幅切换）。观测器证实抖动生效（duty 5/10/15/20/25 细粒度），
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**但极限环未消（J3 p2p=1.8 FAIL）→ 量化不是主因**。
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- **V0.1.5 降增益强阻尼（Kp 10→5 / Kd 30→60 / Ki 0.25→0.15 / 窄带 2→1）**：
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**J3 p2p=4.2 FAIL**——变成 ±2C/90s 慢摆。观测器抓到机理：带内半周期
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净吸积分 +18（err 0.5~1.0 持续 30s），过线后 P-veto 每拍泄 2.8 快速
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排空 → 维持功率记忆反复丢失 → 谷底深潜 48.6。**连续 PID 在本对象
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（双热容+单向执行器+0.1C 读数量化）上调参到头**；Kd=60 还放大 NTC
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0.1C 量化跳变成 ±6% duty 抖动。
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- **V0.1.6 分区 bang-bang + 慢积分学习（结构性换型）**：作用分三区——
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带内 |err|<HEATER_PID_BAND_C(0.4C)：P/D 退出，u=Ki*I 恒功率，积分慢速
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学习维持功率（I+=err*0.3/拍）；带外下方：P 拉回（温和带钳位不变），
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积分不吸收；带外上方：关断 + I 固定 0.3/拍限速回退（保住维持功率
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记忆）。波动幅度被物理限制在带宽+滑行量，I 学准后驻留带内。
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Kd 回 30（60 的噪声放大不可用）、I_MAX 回 400（Ki*I_MAX=60%）。
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- **V0.1.6 判定 FAIL（带外平衡点陷阱）**：观测器抓到温度卡 48.6C——P 输出
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恰好平衡散热、err 停带外，积分只在带内学习永远没机会介入。V0.1.7 修复
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（带外下方 P 未被钳时同样慢速吸收）：前半程良好（49.8/integ 37 稳），但
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**吸收(0.3/拍)与回退(0.3/拍固定)不对称 → I 上漂到 90 持续超供**，后半程
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||||
大摆（J3 p2p=4.1 FAIL）。V0.1.8 改全区域对称慢速（GAIN=BLEED=0.15）：
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积分不漂了（35~42 窄幅）、带内占有率 44%，**但 J3 仍 FAIL（p2p=4.0）**——
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csv 分析抓到 **-1.2C/0.5s 读数突跳 + 5s 后 +1.8C 回弹**（非故障级 NTC
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||||
毛刺，真实热速率 <=0.2C/拍），毛刺触发 25% 猛拉 ~10s 直接制造 +2C 过冲。
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||||
- **V0.1.9（待判定）**：① NTC 读数斜率限幅（HEATER_NTC_SLEW_C=0.5C/拍，
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||||
超限沿限幅值过渡、连续 2 拍放行——毛刺对环路的冲击源头掐断）；② 带内
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||||
功率线性退闸（下缘 100% 维持量 -> 上缘 0%，过线前功率已趋零，蓄热滑行
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||||
收窄）。已烧录 MATCH。
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||||
- **NTC 硬件恶化为持续开路（阻塞判定）**：V0.1.9 判定测试全程 M1/M2 报
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||||
OPEN（帧流正常、命令全 ok），加热安全关断（故障路径实测有效）。用户
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||||
重焊后恢复（30.1C 稳定读数），进入 V0.1.10~V0.1.14 快速迭代：
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||||
- **V0.1.10 去上限 + 提速**：测试脚本去掉 54C 自动熔断/J4 上限判据（用户
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||||
明确：真机靠物理温度开关，55C 只是测试环境约束）；RAMP 0.25→2.0（实测
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||||
0.25 时斜坡本身就是瓶颈，9C 走 36s）；温和带 15%→25%。判定：reach 49s
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||||
但 J3 p2p=2.7 FAIL、首冲 +3.3。
|
||||
- **V0.1.11 NTC 5 点滑动中值**（ntc.c 采样侧）：V0.1.10 稳态摆的根源确认为
|
||||
秒级读数坏值穿透斜率限幅（中值滤波只挡 <250ms 毛刺）。效果显著：
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||||
稳态 p2p 4.0→**1.30**（[49.40,50.70]）。温和带 7→3C、25→35%。
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||||
- **V0.1.12 近场 ASSIST 减速曲线**：分段速率分析钉死最后 2C 爬 141s 的瓶颈
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||||
=近场推力真空（P 随 err 缩小消失、I 未成熟）。近场扩展区 [-0.3,3.0)
|
||||
合并退闸+缓爬：u = Ki*I + ASSIST 退闸曲线 + Kd，上限 NEAR_MAX_DUTY 50%。
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||||
实时观测 p2p **0.31C**（达标水平）；但判定窗两极值（47.1 塌陷 + 52.2
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||||
顶格卡死）均为传感器事件：**-2.5C/4.5s 塌陷与顶格 10s，焊接点仍不稳**。
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||||
- **V0.1.13 大偏差冻结**：滤波值与原始读数偏差 >1.5C（HEATER_NTC_JUMP_C）
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||||
冻结不跟随，回弹自动恢复（真实冷却 ~0.05C/拍永不误触发）。判定 p2p
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||||
1.60（[49.00,50.60]）——塌陷深谷消除。reach 32s（提速 7 倍）。
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||||
- **V0.1.14 对称积分加倍**（GAIN=BLEED 0.15→0.30，I 充满 400s→200s，修复
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||||
判定窗内驻留点偏低）：p2p 1.80（[49.20,51.00]），与 V0.1.13 同水平
|
||||
（差异在传感器事件噪声内）——**到达当前硬件条件下的平台期**。
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||||
- **当前结论**：控制环本体（无事件段）p2p≈0.3~0.9 达标；残余 1.6~1.8 全部
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||||
来自 NTC 焊接点秒级接触不良（塌陷/顶格事件，1.5C 以内的坏值仍会穿透
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||||
防护）。**下一步是彻底重焊/更换 NTC 及其引线**，固件侧三重防护
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||||
（中值+斜率限幅+大偏差冻结）已就位。到达速度 26s（30→50C，提速 9 倍）。
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||||
测试/观测基建：test_run.py（无熔断版，J1/J2/J3±0.5/J4 无故障自动判定）、
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||||
observe2.tcl+obs_last.py（**每次重编译必须 nm 重取符号地址**）、
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||||
seg_rate.py（分段爬升速率）、log_tail.py（实时帧解析）。
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||||
中间数据（obs_samples.txt/test_data.csv/test_events.log）已清理，
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||||
由测试/观测脚本重新生成。
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||||
- 方法论沉淀：单状态热模型仿真始终未复现真机极限环（双热容建不进单
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||||
状态），本轮所有定位直接以 DAPLink 观测器 + COM5 判定脚本为准；
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||||
观测符号地址 V0.1.4 起稳定（s_duty=0x20000459 / s_integral=0x20000454 /
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||||
s_ramp_target=0x2000045c / s_target=0x20000460 / s_enable=0x20000464）。
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||||
- **50℃→40℃ 阶跃验证脚本**（`temp_test_com.py`，工作区修改未提交）：M2S500
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||||
全曲线采样，输出超调/settle 时间/稳态误差/降温段统计（结果以实跑为准）。
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||||
- **电源保持 PA11 实装**（`pwr_hold.h/pwr_hold.c`）：上电最先拉高 PA11 维持
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@@ -122,8 +298,12 @@
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||||
- [ ] **适配器更换**：换可靠的 USB-RS485 适配器（当前自动方向切换间歇丢响应）。
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- [x] **加热驱动 + PID 闭环**（PB12 慢 PWM 1s/10% 步进 + PID 500ms 周期，
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||||
安全保护齐全；实测 30℃ 闭环通过：30s 爬升、超调 1.4℃、60s 收敛中）。
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||||
- [ ] **PID 参数整定**：初值 Kp=8/Ki=0.05/Kd=0（board_config.h 宏），按真实
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||||
工况温度（80~120℃）与负载重新整定，抑制 ~7% 超调。
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- [ ] **NTC 彻底重焊/更换（当前头号事项）**：焊接点秒级接触不良已用
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DAPLink+COM5 数据链钉死（-2.5C/4.5s 塌陷、顶格卡死、曾持续开路），
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||||
是 ±0.5C 规格最后的拦路虎；固件三重防护已就位（V0.1.14）。
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- [ ] **±0.5℃ 规格复判**：NTC 重焊后 `python test_run.py 1200`（J3=±0.5）；
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||||
当前稳态控制环本体 p2p 0.3~0.9C 已达标。真实工况温度（80~120℃）下
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||||
需复测整定（Kp=8/Ki=0.15/Kd=30、ASSIST 35%、I_MAX400，board_config.h）。
|
||||
- [x] **专用 GUI 上位机 v0.2.0**：v0.1.0 已完成 COM5 真机全链路验证；v0.2.0 与
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||||
实装固件对齐——去除"固件预留/仅软件状态"旧表述（协议模块预设说明、温控
|
||||
卡片标题/备注、开启加热确认弹窗改为真实控温警示、ack 提示），GUI README
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||||
@@ -140,7 +320,7 @@
|
||||
"未连接串口"丢弃）。selftest 全过（新增 8 项回归用例）；已打包冒烟并发布
|
||||
Gitea Release `FilmForge-GUI-v0.2.1`（无应用图标——`logos/filmforge.ico`
|
||||
仍缺位）。
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||||
- **GUI v0.2.2~v0.2.4（已修复待真机确认，未发布）**：
|
||||
- **GUI v0.2.2~v0.2.13（递进修复/新功能，Gitea 发布待确认）**：
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||||
- v0.2.2：串口线程 `read(256)` 在持续帧流下攒满 256 字节才返回（win32 字节
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||||
间隔超时因帧间隔更短永不触发，100ms 上报 ≈2.5s 一批），曲线/命令/响应全部
|
||||
3 秒一卡、一股脑一大坨——真机日志确认每簇 ≈25 帧、间隔恒 3s。已改
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@@ -185,8 +365,50 @@
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||||
_last_set 单槽位罕见误补偿（8s 自愈）、build_exe remove_stale 无提示强杀
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||||
运行实例、M888 后固定 2s 重查可能早于固件就绪、_danger_reset 把去重忽略记成
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||||
"已下发"。协议建议的 300ms×3 自动重发维持不做（设计决策，用户拍板）。
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||||
- selftest 全过（累计新增 15 项回归用例，含窗口图标非空检查）；exe 已本地
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||||
打包冒烟，Gitea 发布待用户确认后执行。
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||||
- v0.2.10：**曲线 Y 轴手动量程 + "暂无数据"提示不消失修复**——①"实时温度曲线"
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||||
卡新增 Y 轴行：下限/上限输入框 + 自动勾选钮（默认勾选=随可见数据自适应；
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||||
取消勾选=按输入框固定量程，非法输入回退最近一次自适应范围并经状态栏提示；
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||||
首次切手动按当前自适应范围预填平滑接管；固定量程下曲线越界 setClipRect
|
||||
裁剪回绘图区、当前值标记超量程不画，实时读数卡仍可见）。模式+量程随
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||||
`filmforge_gui.json` 持久化（y_axis 键，存值非法一律回自动）。
|
||||
②提示文字不消失根因（用户标注截图）：`set_source` 仅在构建期调用一次且在
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||||
那里缓存 `_has_data` 布尔——数据经同一列表引用追加后该布尔永不刷新 → 改为
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||||
paintEvent 实时判定（图表本就持有引用，无需其他调用点适应）。selftest 新增
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||||
15 项回归（切换往返/兜底预填/无效回退/量程落地/越界条带像素=0/新图数据到位
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||||
提示像素=0；断言须取当前主题曲线色、上条带避开 y=9 行图例色块），总数 74
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||||
全过；离屏整窗预览目检（手动/自动对照）布局正常。
|
||||
- v0.2.11：**Y 轴量程控制改右缘滑条（用户要求放右侧、滑条形式）**——移除
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||||
v0.2.10 的下限/上限输入框行，"Y轴自动/手动"勾选钮移到暂停/清空行右端；
|
||||
TemperatureChart 右缘新增滑条栏（GUTTER_W 18px：轨道+量程带+双把手）：
|
||||
上把手=上限、下把手=下限、把手中带拖拽=整段平移（跨度保持）、点击轨道
|
||||
空白把对应边界直接设到该处；把手在**参考域**（全量数据范围 ±15%，`_y_ref`）
|
||||
上映射像素，auto 态把手半透明、首次任意拖拽即切手动（`yManualEngaged`
|
||||
同步按钮态+配置），松手量化 0.1℃ 经 `yRangeChanged` 记设置（最小间距
|
||||
0.5℃），按钮一键回自动；越界裁剪沿 v0.2.10 不变。坑两条（勿重蹈）：
|
||||
①拖拽中的界值必须取**实时显示范围**而非 `_cached_layout` 绘制缓存——
|
||||
连续两次拖拽之间没有重绘，缓存是陈旧范围（实测 pan 把量程整段拖跳）；
|
||||
②selftest 固件用真实 `filmforge_gui.json` 时"初始自动"断言会被用户存的
|
||||
手动模式击穿——改指向临时目录设置文件彻底隔离。
|
||||
selftest 重写第 8 段共 81 项全过（把手命中/拖拽切手动/量化/最小间距/
|
||||
平移保跨度/裁剪条带/提示消失）；离屏手动/自动滑条目检通过。
|
||||
- v0.2.12：**滑条域定值 -20~120℃ + 标题行并排（用户截图标注 3 处）**——
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||||
①滑条参考域从"全量数据 ±15%"改为**固定 -20~120℃**（Y_RAIL_LO/HI 宏）：
|
||||
把手像素位置直接对应 ℃ 读数，空数据/冷机不再出现 -5.0 这类随数据漂移的
|
||||
误导把手位；命中/拖拽/钳位全部按此域，140℃ 域上 1px≈0.53℃（精度靠点击
|
||||
轨道空位直达边界；selftest 拖拽断言改为"目标值反算像素"，不再依赖域宽）；
|
||||
②暂停/清空并入卡片标题行（实时温度曲线 [暂停][清空]…[Y轴手动][2分钟]
|
||||
一行放齐，两组按钮不再各占一行悬在半空；顺带清掉 v0.2.11 重构残留的
|
||||
孤儿按钮组代码；此卡不走 self._card 通用头，内联构建支持多 trailing）；
|
||||
③实测/目标图例移到绘图区左上（右侧被滑条把手/值标签占用）。selftest
|
||||
81 项全过；离屏目检（空态/手动拖后）通过。
|
||||
- v0.2.13：**把手值标签悬停门控（用户标注：常驻会遮挡曲线）**——上下限
|
||||
两个数值标签不再常驻，仅鼠标悬停在滑条栏（或拖拽中）才显示
|
||||
（`_y_hover` 翻转才重绘；leaveEvent 途中拖拽不退出悬停态，松手按位置
|
||||
重算）。selftest 新增 2 项（未悬停标签区像素=0 / 悬停出现标签），共 83
|
||||
项全过。exe 重新打包见下。
|
||||
- selftest 全过（v0.2.13 后共 83 项回归）；**v0.2.13 exe 已重新打包并冒烟
|
||||
通过**（release/FilmForge.exe + FilmForge-GUI-v0.2.13-win64.zip，
|
||||
依次取代 v0.2.10/v0.2.11/v0.2.12 包），Gitea Release 待用户确认后执行。
|
||||
遗留见其 README"已知事项"：USB-RS485 适配器更换。
|
||||
- [x] **GUI 慢性卡顿修复（根因已定位并修复 v0.2.8，待真机确认）**：
|
||||
根因/机理/实测数据见上方 v0.2.8 条目（`cursor.Start` 实例级枚举访问在
|
||||
|
||||
+32
-6
@@ -152,12 +152,38 @@ void usart1_irq_handler(void);
|
||||
#define HEATER_PWM_PERIOD_MS 2000U /* PWM 载波周期（2s，载波 0.5Hz） */
|
||||
#define HEATER_PWM_STEP_PCT 5U /* 占空比步进（每档脉宽 = 100ms，维持最小开关频率约束） */
|
||||
#define HEATER_PID_PERIOD_MS 500U /* PID 计算周期 */
|
||||
#define HEATER_PID_KP 10.0f /* PID 参数：超温前退功率更快（配合超温强制关断） */
|
||||
#define HEATER_PID_KI 0.05f
|
||||
#define HEATER_PID_KD 30.0f /* 微分阻尼：按误差变化率提前刹车（抑制爬升惯性） */
|
||||
#define HEATER_SLOWBAND_C 7.0f /* 温和带宽度：距目标小于此值时占空上限受限
|
||||
（低速爬完最后一段，减少蓄热惯性过冲） */
|
||||
#define HEATER_SLOWBAND_DUTY 25U /* 温和带内占空上限（%） */
|
||||
#define HEATER_PID_KP 8.0f /* PID 参数：带外下方 P 拉回增益（带内 P 退出） */
|
||||
#define HEATER_PID_KI 0.15f /* 输出映射：u 贡献 = KI*I；I 全区域对称慢速学习 */
|
||||
#define HEATER_PID_KD 30.0f /* 微分（仅带外下方起作用）：爬升段提前退功率 */
|
||||
#define HEATER_PID_BAND_C 0.3f /* 作用分区带宽：带内恒功率（Ki*I），带外
|
||||
开关+P 修正——波动幅度被物理限制在
|
||||
带宽+滑行量 */
|
||||
#define HEATER_PID_INTEG_GAIN_IN 0.30f /* 带内/带外下方积分学习增益（对称）：
|
||||
I += err*GAIN；0.15 时 I 充满需 ~400s，
|
||||
判定窗内驻留点偏低 0.5C（ASSIST 补缺口
|
||||
但驻留偏欠温），加倍后 ~200s 到位 */
|
||||
#define HEATER_PID_INTEG_BLEED 0.30f /* 带外上方每拍固定回退（=GAIN，对称） */
|
||||
#define HEATER_NTC_SLEW_C 0.5f /* NTC 读数斜率限幅（C/PID 拍）：单拍变化超过
|
||||
此值判为读数毛刺（真实热速率 <=0.2C/拍），
|
||||
沿限幅值过渡、连续 2 拍超限放行真实值 */
|
||||
#define HEATER_NTC_JUMP_C 1.5f /* 秒级坏值冻结阈值：斜率超限持续且累计偏差超过
|
||||
此值时冻结滤波值（真机焊接点接触不良会产出
|
||||
-2.5C/4.5s 塌陷与顶格卡死，中值滤波挡不住） */
|
||||
#define HEATER_PID_I_MAX 400.0f /* 积分钳位上限：KI*I_MAX = 60% 占空（120C 模具
|
||||
维持功率余量）；下限恒为 0 */
|
||||
#define HEATER_FAULT_RESTORE_MAX_S 3.0f /* NTC 短故障（去抖确认后恢复）无扰还原积分的
|
||||
时长上限；超过则从零重建（安全优先） */
|
||||
#define HEATER_RAMP_CPS 2.0f /* 内部设定值斜坡速率（℃/s）：实测 0.25 时斜坡
|
||||
本身就是瓶颈（9C 走 36s，加热器只是"追"设定点）；
|
||||
2.0 基本不设障，到达速度由加热功率与温和带
|
||||
上限决定。分区控制器爬升段不积分，快斜坡
|
||||
不会像旧连续 PID 那样预充积分导致过冲 */
|
||||
#define HEATER_SLOWBAND_C 3.0f /* 温和带宽度：缓爬段（原 7C 太宽，25% 上限下
|
||||
净升温仅 0.08C/s，爬升 234s 的主瓶颈） */
|
||||
#define HEATER_SLOWBAND_DUTY 35U /* 近场缓爬辅助满档（%）：err=+SLOWBAND_C 处
|
||||
的推力，随 err 线性退闸（提供与积分成熟度
|
||||
无关的确定爬升推力，修复最后 2C 爬 141s） */
|
||||
#define HEATER_NEAR_MAX_DUTY 50U /* 近场扩展区推力上限（%）：快而不过冲 */
|
||||
#define HEATER_OVERTEMP_C 150.0f /* 过温强制关断阈值（滞回保护） */
|
||||
#define HEATER_OVERTEMP_HYST 5.0f /* 过温恢复滞回 */
|
||||
|
||||
|
||||
+4
-3
@@ -12,9 +12,10 @@ void heat_init(void);
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @brief 加热控制任务（在主循环中周期调用，主循环周期 10ms）。
|
||||
* @details 内部包含：慢 PWM 载波（1s 周期、10% 步进，脉宽恒 >=100ms）、
|
||||
* PID 计算（500ms 周期，输出量化到占空档位）、安全保护
|
||||
* （传感器故障强制关断 / 过温滞回保护 / 未使能强制关断）。
|
||||
* @details 内部包含：慢 PWM 载波（2s 周期、5% 步进，脉宽恒 >=100ms）、
|
||||
* 目标斜坡 + 连续 PID（500ms 周期，全误差区间连续输出、微分基于
|
||||
* 温度变化率、积分窄带吸收+钳位）、安全保护（传感器故障去抖确认后
|
||||
* 强制关断 / 过温滞回保护 / 未使能强制关断）。
|
||||
*/
|
||||
void heat_task(void);
|
||||
|
||||
|
||||
+175
-68
@@ -1,16 +1,26 @@
|
||||
/**
|
||||
* @file heat.c
|
||||
* @brief 加热控制：慢 PWM 驱动（PB12）+ 分段 PID 控温闭环 + 安全保护。
|
||||
* @brief 加热控制：慢 PWM 驱动（PB12）+ 斜坡设定值 + 分段 PID 控温闭环 + 安全保护。
|
||||
* @details 硬件：PB12=HEAT_EN，高 = 加热开（2N7002K 电平转换 → VBE2412 PMOS → 24V）。
|
||||
* 开关频率约束（<=10Hz）由"2s 载波周期 + 5% 占空步进"保证——每档脉宽
|
||||
* 恒为 100ms 的整数倍（0.5Hz 载波、20 档占空分辨率）。
|
||||
* 控制为分段式：
|
||||
* err >= 温和带 全量 PID（满功率爬升）；
|
||||
* 0 <= err < 温和带 正常 PID 但占空上限压到温和档（小功率缓升，
|
||||
* 减少进带蓄热，降低越过目标后的惯性过冲）；
|
||||
* err < 0（超温） 强制关断 + 积分按负误差回退（执行器只能加热不能制冷）。
|
||||
* @note 安全保护：上电默认关闭；NTC 传感器故障（OPEN/SHRT）强制关断；
|
||||
* 过温（>= HEATER_OVERTEMP_C）滞回保护；未使能强制关断。
|
||||
* 控制结构（平滑逼近目标，抑制过冲/震荡）：
|
||||
* 1. 目标斜坡：内部设定值以 HEATER_RAMP_CPS 限速滑向 M4 目标，
|
||||
* 设定值阶跃/跳变不直接进入误差；
|
||||
* 2. 全误差区间连续输出：err >= 温和带 P/D 全量；0 <= err < 温和带
|
||||
* P/D 钳到 HEATER_SLOWBAND_DUTY（积分不参与钳）；err < 0（超过
|
||||
* 内部目标）P 负项直接抵扣积分后钳 0——P 参与使输出随超温幅度
|
||||
* 立即收敛，积分只按剩余需要维持（若 P 铰 0 积分独撑，过线后
|
||||
* 输出不随 err 变化，形成 sag->重建->过冲->排空自持极限环）；
|
||||
* 3. 微分基于温度变化率（D on measurement，-Kd*ΔT/拍）：设定值
|
||||
* 变化不产生微分踢；升温时提前退功率，回落越过目标时提前止跌；
|
||||
* 4. 积分钳位 [0, HEATER_PID_I_MAX]，吸收仅限目标近旁窄带
|
||||
* （HEATER_PID_INTEG_ZONE_C）且 P/D 未被钳时（防爬升段
|
||||
* windup）；err<0 且 u>0 时小量回退，积分向稳态收敛；
|
||||
* 稳态维持功率由积分承载。
|
||||
* @note 安全保护：上电默认关闭；NTC 传感器故障（OPEN/SHRT，连续 3 拍去抖确认，
|
||||
* 单拍毛刺不触发；短故障恢复无扰还原积分）强制关断；过温
|
||||
* （>= HEATER_OVERTEMP_C）滞回保护；未使能强制关断。
|
||||
*/
|
||||
|
||||
#include "heat.h"
|
||||
@@ -23,17 +33,27 @@
|
||||
/* 内部状态 */
|
||||
|
||||
static bool s_enable = false; /* 加热使能（M3） */
|
||||
static float s_target = 0.0f; /* 目标温度（M4） */
|
||||
static float s_target = 0.0f; /* 目标温度（M4，外部设定值） */
|
||||
static float s_ramp_target = 0.0f; /* 内部斜坡目标（以 HEATER_RAMP_CPS 滑向 s_target） */
|
||||
static uint8_t s_duty = 0; /* 量化占空档位 0~HEATER_PWM_STEPS（x STEP%） */
|
||||
static bool s_overtemp = false; /* 过温锁存（滞回恢复） */
|
||||
static float s_integral = 0.0f; /* PID 积分项 */
|
||||
static float s_prev_err = 0.0f; /* PID 上次误差 */
|
||||
static float s_integral = 0.0f; /* PID 积分累加（钳 [0, HEATER_PID_I_MAX]） */
|
||||
static float s_prev_temp = 0.0f; /* 上拍温度（微分 on measurement 用） */
|
||||
static float s_duty_acc = 0.0f; /* 占空抖动累加器（档位单位，<1） */
|
||||
static uint8_t s_fault_debounce = 0; /* NTC 故障去抖（连续故障拍数，255 封顶记时长） */
|
||||
static float s_fault_stash_I = 0.0f; /* 故障确认时刻积分暂存（短故障无扰还原用） */
|
||||
static float s_fault_stash_T = 0.0f; /* 故障前末次正常温度（还原条件校验用） */
|
||||
static float s_t_filt = 25.0f; /* 斜率限幅后的温度（读数毛刺防护） */
|
||||
static uint8_t s_slew_cnt = 0; /* 连续超斜率拍数（真实快速变化放行计数） */
|
||||
static uint16_t s_pwm_phase_ms = 0; /* PWM 载波相位 0..PERIOD-1 */
|
||||
static uint16_t s_pid_divider = 0; /* PID 周期分频（10ms 圈） */
|
||||
|
||||
/* 档位总数 = 100% / 步进% */
|
||||
#define HEATER_PWM_STEPS (100U / HEATER_PWM_STEP_PCT)
|
||||
|
||||
/* NTC 故障确认拍数（每拍 = 1 个 PID 周期 500ms；连续 3 拍 = 1.5s） */
|
||||
#define NTC_FAULT_CONFIRM_PID_STEPS 3U
|
||||
|
||||
/******************************************************************************/
|
||||
/* 底层输出 */
|
||||
|
||||
@@ -56,38 +76,74 @@ void heat_init(void) {
|
||||
/******************************************************************************/
|
||||
/* PID */
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @brief 复位 PID 积分与历史误差（使能切换/传感器故障时调用，防积分残留冲击）。
|
||||
*/
|
||||
static void pid_reset(void) {
|
||||
s_integral = 0.0f;
|
||||
s_prev_err = 0.0f;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @brief 积分试算值（err 一步积分；供抗饱和逻辑条件采纳）。
|
||||
*/
|
||||
static float integ_step(float err) {
|
||||
return s_integral + err;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @brief 分段 PID 计算（500ms 周期）：误差 -> 占空档位 s_duty。
|
||||
*/
|
||||
static void pid_compute(void) {
|
||||
float t = ntc_get_temperature();
|
||||
float t_raw = ntc_get_temperature();
|
||||
|
||||
/* 传感器故障（开路/短路）：安全第一，强制关断并复位 PID */
|
||||
if (t <= -273.0f) {
|
||||
s_duty = 0;
|
||||
pid_reset();
|
||||
return;
|
||||
/* NTC 读数斜率限幅（V0.1.9）+ 大偏差冻结（V0.1.13）：真实热速率
|
||||
<=0.2C/拍，单拍 |Δ|>0.5C 判为读数毛刺，沿限幅值过渡，连续 2 拍超限
|
||||
后——若累计偏差 > HEATER_NTC_JUMP_C（秒级塌陷/卡死事件，真机实测
|
||||
-2.5C/4.5s 塌陷与 +2.3C/10s 顶格，焊接点接触不良）则冻结滤波值
|
||||
不再跟随，直到读数回弹到偏差带内自动恢复。真实温度变化永远不会
|
||||
触发冻结（最大冷却 ~0.05C/拍）。过温方向冻结偏差最大 1.5C，安全。 */
|
||||
float t = t_raw;
|
||||
if (t_raw > -273.0f) {
|
||||
float d_raw = t_raw - s_t_filt;
|
||||
if (d_raw > HEATER_NTC_SLEW_C || d_raw < -HEATER_NTC_SLEW_C) {
|
||||
if (s_slew_cnt < 2U) {
|
||||
s_slew_cnt++;
|
||||
t = s_t_filt + ((d_raw > 0.0f) ? HEATER_NTC_SLEW_C : -HEATER_NTC_SLEW_C);
|
||||
} else if (d_raw > HEATER_NTC_JUMP_C || d_raw < -HEATER_NTC_JUMP_C) {
|
||||
t = s_t_filt; /* 秒级坏值：冻结 */
|
||||
} else {
|
||||
s_slew_cnt = 2U; /* 偏差带内：放行 */
|
||||
}
|
||||
} else {
|
||||
s_slew_cnt = 0U;
|
||||
}
|
||||
s_t_filt = t;
|
||||
} else {
|
||||
s_slew_cnt = 0U;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 未使能：强制关断 */
|
||||
/* NTC 故障去抖：单拍毛刺（采样/EMI）保持输出不动；连续确认才安全关断。
|
||||
毛刺拍不更新任何 PID 状态（含 s_prev_temp），下拍用真实温差继续。
|
||||
确认沿暂存积分与故障前温度——短故障恢复时无扰还原（见恢复分支）。 */
|
||||
if (t <= -273.0f) {
|
||||
if (s_fault_debounce < 255U) {
|
||||
s_fault_debounce++;
|
||||
}
|
||||
if (s_fault_debounce >= NTC_FAULT_CONFIRM_PID_STEPS) {
|
||||
if (s_fault_debounce == NTC_FAULT_CONFIRM_PID_STEPS) {
|
||||
s_fault_stash_I = s_integral;
|
||||
s_fault_stash_T = s_prev_temp;
|
||||
}
|
||||
s_duty = 0;
|
||||
s_integral = 0.0f;
|
||||
s_duty_acc = 0.0f;
|
||||
s_prev_temp = t;
|
||||
}
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
/* 故障恢复：短故障（<=HEATER_FAULT_RESTORE_MAX_S）且温度未显著漂移
|
||||
（|ΔT|<2℃）时还原暂存积分——避免毛刺清零后稳态功率丢失引发
|
||||
sag->重建->过冲循环；长故障/温度已漂移则从零重建（安全优先） */
|
||||
if (s_fault_debounce >= NTC_FAULT_CONFIRM_PID_STEPS) {
|
||||
float fault_dur_s = (float)s_fault_debounce * (HEATER_PID_PERIOD_MS / 1000.0f);
|
||||
float drift = t - s_fault_stash_T;
|
||||
if (fault_dur_s <= HEATER_FAULT_RESTORE_MAX_S && drift < 2.0f && drift > -2.0f) {
|
||||
s_integral = s_fault_stash_I;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
s_fault_debounce = 0U;
|
||||
|
||||
/* 未使能：强制关断（每拍刷新微分基线，恢复时无假温差） */
|
||||
if (!s_enable) {
|
||||
s_duty = 0;
|
||||
pid_reset();
|
||||
s_integral = 0.0f;
|
||||
s_prev_temp = t;
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -99,52 +155,88 @@ static void pid_compute(void) {
|
||||
}
|
||||
if (s_overtemp) {
|
||||
s_duty = 0;
|
||||
pid_reset();
|
||||
s_integral = 0.0f;
|
||||
s_duty_acc = 0.0f;
|
||||
s_prev_temp = t;
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
|
||||
float err = s_target - t;
|
||||
|
||||
/* 超温区间：执行器只能加热不能制冷，输出必须为 0；
|
||||
积分按负误差回退，为温度回落后的重新加热保留正确初始态 */
|
||||
if (err < 0.0f) {
|
||||
s_integral = integ_step(err);
|
||||
s_prev_err = err;
|
||||
s_duty = 0;
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 位置式 PID（带抗积分饱和） */
|
||||
float u = HEATER_PID_KP * err
|
||||
+ HEATER_PID_KD * (err - s_prev_err)
|
||||
+ HEATER_PID_KI * integ_step(err);
|
||||
|
||||
if (u > 100.0f) {
|
||||
u = 100.0f;
|
||||
/* 饱和：err>=0 分支积分不吸收（防 windup） */
|
||||
/* 目标斜坡：内部设定值限速滑向 s_target（升/降同限速）。
|
||||
小步进（斜坡快于温升）全程落在温和带内缓升；大步进爬升段 ramp 超前、
|
||||
到站后误差随实际温度平滑收缩，抑制热滞后过冲。 */
|
||||
float diff = s_target - s_ramp_target;
|
||||
float ramp_step = HEATER_RAMP_CPS * (HEATER_PID_PERIOD_MS / 1000.0f);
|
||||
if (diff > ramp_step) {
|
||||
s_ramp_target += ramp_step;
|
||||
} else if (diff < -ramp_step) {
|
||||
s_ramp_target -= ramp_step;
|
||||
} else {
|
||||
s_integral = integ_step(err);
|
||||
s_ramp_target = s_target;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 温和带：距目标不足 HEATER_SLOWBAND_C 时，比例/微分即时响应受限
|
||||
（小功率缓升，减少进带蓄热、降低惯性过冲）；积分项不受限——
|
||||
稳态维持功率由积分缓慢顶到实际需要值 */
|
||||
if (err < HEATER_SLOWBAND_C) {
|
||||
float u_pd = HEATER_PID_KP * err + HEATER_PID_KD * (err - s_prev_err);
|
||||
if (u_pd > (float)HEATER_SLOWBAND_DUTY) {
|
||||
u_pd = (float)HEATER_SLOWBAND_DUTY;
|
||||
float err = s_ramp_target - t;
|
||||
float d_t = t - s_prev_temp; /* 本拍温度变化（D on measurement） */
|
||||
|
||||
/* 分区作用（V0.1.12）：近场扩展区 [-BAND, SLOWBAND_C) 合并"带内退闸"
|
||||
与"带外下方"为一条连续减速曲线——u = Ki*I（维持功率，不衰减）+
|
||||
ASSIST 退闸曲线（err=+SLOWBAND_C 满档快爬、err=+BAND 处归零）+ Kd 减速。
|
||||
原结构近场推力真空（P 随 err 缩小消失、I 未成熟，最后 2C 爬 141s），
|
||||
ASSIST 提供与积分成熟度无关的确定推力。远场 err >= SLOWBAND_C：P/D
|
||||
全量 + I。过温缘 err < -BAND：关断 + I 限速回退。 */
|
||||
float u;
|
||||
if (err >= HEATER_SLOWBAND_C) {
|
||||
float u_pd = HEATER_PID_KP * err - HEATER_PID_KD * d_t;
|
||||
if (u_pd > 100.0f) {
|
||||
u_pd = 100.0f;
|
||||
}
|
||||
if (u_pd < 0.0f) {
|
||||
u_pd = 0.0f;
|
||||
}
|
||||
u = u_pd + HEATER_PID_KI * s_integral;
|
||||
if (u < 100.0f) {
|
||||
s_integral += err * HEATER_PID_INTEG_GAIN_IN;
|
||||
}
|
||||
if (u > 100.0f) {
|
||||
u = 100.0f;
|
||||
}
|
||||
} else if (err >= -HEATER_PID_BAND_C) {
|
||||
float assist = (float)HEATER_SLOWBAND_DUTY * (err + HEATER_PID_BAND_C)
|
||||
/ (HEATER_SLOWBAND_C + HEATER_PID_BAND_C);
|
||||
u = HEATER_PID_KI * s_integral + assist - HEATER_PID_KD * d_t;
|
||||
s_integral += err * HEATER_PID_INTEG_GAIN_IN;
|
||||
if (u > (float)HEATER_NEAR_MAX_DUTY) {
|
||||
u = (float)HEATER_NEAR_MAX_DUTY; /* 近场推力上限：快而不过冲 */
|
||||
}
|
||||
if (u < 0.0f) {
|
||||
u = 0.0f;
|
||||
}
|
||||
} else {
|
||||
s_integral -= HEATER_PID_INTEG_BLEED;
|
||||
u = 0.0f;
|
||||
}
|
||||
if (s_integral > HEATER_PID_I_MAX) {
|
||||
s_integral = HEATER_PID_I_MAX;
|
||||
}
|
||||
if (s_integral < 0.0f) {
|
||||
s_integral = 0.0f;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 输出量化到档位（四舍五入） */
|
||||
s_duty = (uint8_t)((u + (float)HEATER_PWM_STEP_PCT / 2.0f) / (float)HEATER_PWM_STEP_PCT);
|
||||
s_prev_temp = t;
|
||||
|
||||
/* 输出 Bresenham 抖动量化：载波 2s = 4 个 PID 拍，档位余数按拍分摊，
|
||||
平均分辨率 5%/4 = 1.25%。稳态维持功率（实测 ~10-12%）恰落在整数档
|
||||
之间时，固定取整会迫使输出在相邻档间满幅切换（±1℃ 极限环残因）；
|
||||
抖动后 PI 可停在真实需要的平均功率上。脉宽仍为 100ms 整数倍，
|
||||
开关频率仍 0.5Hz，硬件约束不变 */
|
||||
s_duty_acc += u / (float)HEATER_PWM_STEP_PCT;
|
||||
if (s_duty_acc >= (float)(HEATER_PWM_STEPS + 1)) {
|
||||
s_duty_acc = (float)(HEATER_PWM_STEPS + 1);
|
||||
}
|
||||
{
|
||||
uint8_t level = (uint8_t)s_duty_acc; /* u >= 0，截断即 floor */
|
||||
s_duty_acc -= (float)level;
|
||||
s_duty = level;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/******************************************************************************/
|
||||
@@ -164,8 +256,10 @@ void heat_task(void) {
|
||||
if (s_pid_divider >= HEATER_PID_PERIOD_MS) {
|
||||
s_pid_divider = 0U;
|
||||
pid_compute();
|
||||
if (s_duty != prev_duty) {
|
||||
s_pwm_phase_ms = 0U; /* 占空变更：从新周期起点开始，响应即时 */
|
||||
if (s_duty > prev_duty) {
|
||||
s_pwm_phase_ms = 0U; /* 仅升档复位相位：立即起算新 ON 窗口；
|
||||
降档不复位——相位已过新窗口即刻关断，
|
||||
不再额外补发一段 ON 脉冲 */
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -183,9 +277,22 @@ void heat_task(void) {
|
||||
void heat_set_enable(bool on) {
|
||||
if (s_enable == on) return; /* 幂等 */
|
||||
s_enable = on;
|
||||
if (!on) {
|
||||
if (on) {
|
||||
/* 从当前实际温度起坡：避免内部目标从 0 跳变造成功率冲击；
|
||||
微分基线/读数滤波基线同步取当前温度，首拍无假温差 */
|
||||
s_ramp_target = ntc_get_temperature();
|
||||
if (s_ramp_target < 0.0f) {
|
||||
s_ramp_target = 0.0f; /* 传感器故障标记值非法，退化为 0 */
|
||||
}
|
||||
s_prev_temp = s_ramp_target;
|
||||
s_t_filt = (s_ramp_target > 0.0f) ? s_ramp_target : 25.0f;
|
||||
s_slew_cnt = 0U;
|
||||
s_fault_debounce = 0U;
|
||||
} else {
|
||||
s_ramp_target = 0.0f;
|
||||
s_duty = 0;
|
||||
pid_reset();
|
||||
s_integral = 0.0f;
|
||||
s_duty_acc = 0.0f;
|
||||
heat_out(false);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -97,11 +97,43 @@ float ntc_read_temperature(void) {
|
||||
static float s_ntc_last_temp = -273.15f; /* 最新温度（初值 = 开路标记） */
|
||||
static uint16_t s_ntc_sample_divider = 0; /* 主循环 10ms 圈分频计数 */
|
||||
|
||||
/* 滑动中值滤波（V0.1.11）：真机读数毛刺可持续 1.4s+（曾抓到 14 帧连续
|
||||
OPEN），会穿透控制环的斜率限幅并触发猛拉。最近 NTC_MEDIAN_N 个样本取
|
||||
中值——单点/短串毛刺被完全剔除，滞后仅 ~0.2s（远小于低通滤波）。
|
||||
故障标记值（-273/-274）参与排序：偶发 OPEN 被中值滤掉，连续 >=3 帧才
|
||||
成为中值（等效又一层去抖），故障判定语义不变。 */
|
||||
#define NTC_MEDIAN_N 5U
|
||||
static float s_ntc_win[NTC_MEDIAN_N];
|
||||
static uint8_t s_ntc_win_idx = 0;
|
||||
static uint8_t s_ntc_win_fill = 0;
|
||||
|
||||
void ntc_sample_task(void) {
|
||||
/* 主循环周期 10ms：按 NTC_SAMPLE_PERIOD_MS 分频触发一次采样 */
|
||||
if (++s_ntc_sample_divider >= (NTC_SAMPLE_PERIOD_MS / 10U)) {
|
||||
s_ntc_sample_divider = 0;
|
||||
s_ntc_last_temp = ntc_read_temperature();
|
||||
|
||||
float v = ntc_read_temperature();
|
||||
s_ntc_win[s_ntc_win_idx] = v;
|
||||
s_ntc_win_idx = (uint8_t)((s_ntc_win_idx + 1U) % NTC_MEDIAN_N);
|
||||
if (s_ntc_win_fill < NTC_MEDIAN_N) {
|
||||
s_ntc_win_fill++;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 插入排序后取中值（5 点，开销可忽略） */
|
||||
float tmp[NTC_MEDIAN_N];
|
||||
for (uint8_t i = 0; i < s_ntc_win_fill; i++) {
|
||||
tmp[i] = s_ntc_win[i];
|
||||
}
|
||||
for (uint8_t i = 1; i < s_ntc_win_fill; i++) {
|
||||
float key = tmp[i];
|
||||
int8_t j = (int8_t)(i - 1);
|
||||
while (j >= 0 && tmp[j] > key) {
|
||||
tmp[j + 1] = tmp[j];
|
||||
j--;
|
||||
}
|
||||
tmp[j + 1] = key;
|
||||
}
|
||||
s_ntc_last_temp = tmp[s_ntc_win_fill / 2U];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
@@ -2,8 +2,8 @@
|
||||
set(PROJECT_NAME "FilmForge_FW")
|
||||
set(BOARD_TYPE_CODE 41)
|
||||
set(VERSION_MAJOR 0)
|
||||
set(VERSION_MINOR 0)
|
||||
set(VERSION_PATCH 1)
|
||||
set(VERSION_MINOR 1)
|
||||
set(VERSION_PATCH 14)
|
||||
set(VERSION "V${VERSION_MAJOR}.${VERSION_MINOR}.${VERSION_PATCH}")
|
||||
string(TIMESTAMP BUILD_DATE "%Y-%m-%d")
|
||||
|
||||
|
||||
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