diff --git a/InkJetPrinter.cpp b/InkJetPrinter.cpp index d81b67e..af1d383 100644 --- a/InkJetPrinter.cpp +++ b/InkJetPrinter.cpp @@ -387,102 +387,228 @@ float PID_realize(float speed, float act){ } float PID_realize2(float speed, float act){ - pid.Kp = 0.8; - pid.Ki = 0.02; - pid.Kd = 0.5; - pid.integral_max = 12000; - pid.SetSpeed=speed; + // 增量式 PID：Δu = Kp*(e[k]-e[k-1]) + Ki*e[k] + pid.Kp = 0.15f; + pid.Ki = 0.02f; + pid.Kd = 0.0f; + pid.SetSpeed = speed; pid.ActualSpeed = act; - pid.err=pid.SetSpeed-pid.ActualSpeed; + pid.err = pid.SetSpeed - pid.ActualSpeed; - float Pout = pid.Kp * pid.err; - pid.integral += pid.err; - if (pid.integral > pid.integral_max) { - pid.integral = pid.integral_max; - } else if (pid.integral < -pid.integral_max) { - pid.integral = -pid.integral_max; - } - float Iout = pid.Ki * pid.integral; - float Dout = pid.Kd * ((pid.err + pid.err_last)/2 - pid.err_last); + float delta_u = pid.Kp * (pid.err - pid.err_last) + + pid.Ki * pid.err; - pid.voltage = Pout + Iout + Dout; - pid.err_last=pid.err; - return pid.voltage; + // 自适应非对称限幅： + // 压力严重偏高（err < -30）：允许快速减速，限制慢速加速 + // 压力严重偏低（err > 50）：允许正常加速，限制减速（避免过度降速） + // 接近目标：小步长，平稳调节 + if(pid.err < -30.0f) { + if(delta_u > 1.0f) delta_u = 1.0f; + if(delta_u < -6.0f) delta_u = -6.0f; + } else if(pid.err > 50.0f) { + if(delta_u > 3.0f) delta_u = 3.0f; + if(delta_u < -2.0f) delta_u = -2.0f; + } else { + if(delta_u > 3.0f) delta_u = 3.0f; + if(delta_u < -3.0f) delta_u = -3.0f; + } + + pid.err_last = pid.err; + return delta_u; } void InkJetPrinter::pressureAdj() { - //float u, actual; - signed short delta_u; - signed short old = (signed short)sysPara->para.gearPumpValue; - static unsigned int oldPressure = 0; - static qint32 printOut = 0; - if(printOut++%2 !=0) { + if(sysPara->status.gearPumpRunStopFlag || sysPara->status.flagOfSpeedAlarm) + { + sysPara->para.gearPumpValue = 0; + u = 0.0f; + m_rampDone = false; + m_adjSkip = 0; + m_lastPressure = 0; + m_stableCount = 0; + for(int i = 0; i < 10; i++) m_pressureBuf[i] = 0; + m_bufIdx = 0; + sysPara->devOp->WriteMoterPump(); return; } - static qint32 dbgCnt = 0; - if(++dbgCnt % 50 == 0){ - // qDebug()<<"[pressureAdj] pressure="<para.pressure - // <<" PRESSURE="<status.PRESSURE - // <<" gearPumpValue="<para.gearPumpValue - // <<" u="<setRunStatus(tr("自检完成!!!")); qDebug()<<"自检完成!!!"; diff --git a/InkJetPrinter.h b/InkJetPrinter.h index faaac77..29e2adc 100644 --- a/InkJetPrinter.h +++ b/InkJetPrinter.h @@ -204,4 +204,15 @@ public slots: public: bool eventFilter(QObject *watched, QEvent *event); + +private: + // 压力调节算法状态变量 + bool m_rampDone = false; // pressureAdj 软启动完成标志 + int m_adjSkip = 0; // pressureAdj 节拍计数（软启动/超时复用） + int m_lastPressure = 0; // pressureAdj 上次采样压力（稳定检测用） + int m_stableCount = 0; // pressureAdj 压力连续稳定计数 + int m_pressureBuf[10] = {}; // pressureAdj 压力滑动平均缓冲（10点=1s） + int m_bufIdx = 0; // pressureAdj 滑动平均写入索引 + bool m_lastByHand = false; // 上一帧手动控制标志（边沿检测用） + bool m_lastReclaimMode = false; // 上一帧回收泵模式（边沿检测用） }; \ No newline at end of file diff --git a/doc/PrintSetting_Crash_Risk_Analysis.md b/doc/PrintSetting_Crash_Risk_Analysis.md new file mode 100644 index 0000000..ccf5b51 --- /dev/null +++ b/doc/PrintSetting_Crash_Risk_Analysis.md @@ -0,0 +1,240 @@ +# PrintSetting 崩溃风险分析报告 + +## 涉及文件 + +| 文件 | 说明 | +|------|------| +| [Printsetting.h](../Printsetting.h) | `PrintSettingModel` 结构体 + `PrintSetting` 类声明 | +| [Printsetting.cpp](../Printsetting.cpp) | `PrintSetting` 类实现 + `PrintSettingModel` 静态方法实现 | +| [testprintwidget.cpp](../testprintwidget.cpp) | `TestPrintWidget` 中调用 `m_printSetting` 的代码 | +| [InkJetPrinter.cpp](../InkJetPrinter.cpp) | `InkJetPrinter` 中使用 `m_PrintSetting` 的代码 | + +--- + +## 🔴 高风险（必定崩溃） + +### 1. `applyPrintSettingsToSysPara()` — `sysPara->devOp` 在 if 保护块外被访问 +**文件**: [Printsetting.cpp:600-609](../Printsetting.cpp#L600-L609) +```cpp +void PrintSetting::applyPrintSettingsToSysPara(bool showTip) +{ + updateModelFromUI(); + PrintSettingModel::applyToSysPara(m_model, sysPara); // L600: 无 null 检查 + + if (sysPara) { // L602: 有检查 + sysPara->devOp->setHighVoltageAmplitudetoSTM32(); + sysPara->devOp->writeFpgaCalandar(0); + sysPara->devOp->writeFlightCompCtrl(...); + } + + if(sysPara->devOp->writeFpgaPrintPara(true) != -1 && showTip) { // L609: ❌ 在 if(sysPara) 之外！ + QMessageBox box(...); + box.exec(); + } + + if(sysPara) + sysPara->saveParaToFile(); +} +``` +**问题**： +- L600 调用 `PrintSettingModel::applyToSysPara(m_model, sysPara)` 时未检查 `sysPara` 是否为 null。 +- L609 的 `sysPara->devOp->writeFpgaPrintPara(true)` 在 `if(sysPara)` 保护块**之外**，如果 `sysPara` 为 null，直接崩溃。 +- L602-L606 虽在 `if(sysPara)` 内，但 `sysPara->devOp` 本身也可能为 null。 + +**触发场景**：`bindSysPara()` 未被调用或 `sysPara` 被意外置空时，用户点击"应用"按钮。 + +--- + +### 2. `PrintSettingModel::applyToSysPara()` — `sysPara` 参数无 null 检查 +**文件**: [Printsetting.cpp:743-799](../Printsetting.cpp#L743-L799) +```cpp +void PrintSettingModel::applyToSysPara(const PrintSettingModel &model, SysPara *sysPara) +{ + sysPara->para.leftRightInverse = model.leftRightInverse; // ❌ 无 null 检查 + sysPara->para.upDownInverse = model.upDownInverse; + // ... 后续约 30 行全部直接访问 sysPara->para.xxx +} +``` +**问题**：整个函数体没有对 `sysPara` 做 null 检查，直接解引用。如果传入 null，立即崩溃。 + +**调用链**： +- `PrintSetting::applyPrintSettingsToSysPara()` → `PrintSettingModel::applyToSysPara(m_model, sysPara)` +- `PrintSetting::bindSysPara()` → `PrintSettingModel::fromSysPara(sysPara)` (同样无 null 检查，见下文) + +--- + +### 3. `PrintSettingModel::fromSysPara()` — `sysPara` 参数无 null 检查 +**文件**: [Printsetting.cpp:802-845](../Printsetting.cpp#L802-L845) +```cpp +PrintSettingModel PrintSettingModel::fromSysPara(SysPara *sysPara) +{ + PrintSettingModel model; + model.leftRightInverse = sysPara->para.leftRightInverse; // ❌ 无 null 检查 + model.upDownInverse = sysPara->para.upDownInverse; + // ... 后续约 30 行全部直接访问 sysPara->para.xxx +} +``` +**问题**：与 `applyToSysPara()` 相同，整个函数体没有对 `sysPara` 做 null 检查。 + +**调用链**： +- `PrintSetting::bindSysPara()` → `PrintSettingModel::fromSysPara(sysPara)` + +--- + +### 4. `on_pushButtonApplyPulseFix_clicked()` — `sysPara` 可能为 null +**文件**: [Printsetting.cpp:287-290](../Printsetting.cpp#L287-L290) +```cpp +void PrintSetting::on_pushButtonApplyPulseFix_clicked() +{ + pulseNumFix->bindSysPara(sysPara); // ❌ sysPara 可能为 null + pulseNumFix->hide(); + pulseNumFix->show(); +} +``` +**问题**：未检查 `sysPara` 是否为 null，直接传给 `pulseNumFix->bindSysPara()`。 + +--- + +### 5. TestPrintWidget 中 `m_printSetting` 空指针解引用（3处） + +已在 [TestPrintWidget 崩溃风险分析报告](./TestPrintWidget_Crash_Risk_Analysis.md) 中详述，此处汇总： + +| 位置 | 代码 | 问题 | +|------|------|------| +| [testprintwidget.cpp:435](../testprintwidget.cpp#L435) | `PrintSettingModel::saveToXml(m_printSetting->model(), writer)` | `m_printSetting` 可能为 null | +| [testprintwidget.cpp:621-622](../testprintwidget.cpp#L621-L622) | `m_printSetting->setModel(model)` / `m_printSetting->applyPrintSettingsToSysPara(false)` | `m_printSetting` 可能为 null | +| [testprintwidget.cpp:1122](../testprintwidget.cpp#L1122) | `m_printSetting->setModel(defModel)` | `m_printSetting` 可能为 null | + +--- + +## 🟡 中风险（特定条件下崩溃） + +### 6. `applyPrintSettingsToSysPara()` — `sysPara->devOp` 可能为 null +**文件**: [Printsetting.cpp:603-606](../Printsetting.cpp#L603-L606) +```cpp +if (sysPara) { + sysPara->devOp->setHighVoltageAmplitudetoSTM32(); // devOp 可能为 null + sysPara->devOp->writeFpgaCalandar(0); // devOp 可能为 null + sysPara->devOp->writeFlightCompCtrl(...); // devOp 可能为 null +} +``` +**问题**：虽然检查了 `sysPara`，但 `sysPara->devOp` 指针本身可能为 null（取决于 `SysPara` 的初始化时机）。 + +--- + +### 7. `on_checkEyeTriggerSynPrintEn_clicked()` — `sysPara` 有检查但 `comboBoxSyncActType` 可能越界 +**文件**: [Printsetting.cpp:302-340](../Printsetting.cpp#L302-L340) +```cpp +void PrintSetting::on_checkEyeTriggerSynPrintEn_clicked(bool checked) +{ + if(sysPara) // ✅ 有 null 检查 + { + // ... + if(ui->comboBoxSyncActType->currentIndex() >= ui->comboBoxSyncActType->count() + || ui->comboBoxSyncActType->currentIndex() == -1) + { + ui->comboBoxSyncActType->setCurrentIndex(0); + } + } +} +``` +**问题**：`comboBoxSyncActType` 的 `currentIndex()` 值为 -1 时的处理是正确的，但如果 comboBox 未正确初始化（count() 为 0），`setCurrentIndex(0)` 可能无效，但不会崩溃。此处理论上安全，标注为中风险仅供参考。 + +--- + +## 🟢 低风险（逻辑瑕疵，不太可能崩溃） + +### 8. `PrintSettingModel::toString()` — 格式说明符类型不匹配 +**文件**: [Printsetting.cpp:849-856](../Printsetting.cpp#L849-L856) +```cpp +QString PrintSettingModel::toString(const PrintSettingModel &model) +{ + QString str = QString::asprintf("LRInverse: %d, ... triggerInterval: %d, ... eleEyeRepeatCnt: %d, ...", + model.triggerInterval, ... model.eleEyeRepeatCnt, ...); +} +``` +**问题**：`model.triggerInterval` 和 `model.eleEyeRepeatCnt` 是 `unsigned` 类型，但格式说明符用了 `%d`（有符号）。不会崩溃，但可能输出异常值（如大数字显示为负数）。 + +--- + +### 9. `PrintSettingModel::defPrintSettingModel()` — 文件不存在时静默返回默认值 +**文件**: [Printsetting.cpp:860-873](../Printsetting.cpp#L860-L873) +```cpp +PrintSettingModel PrintSettingModel::defPrintSettingModel() +{ + QFile file(DEF_PRINT_SETTINGS_PATH); + if (!file.open(QIODevice::ReadOnly)) { + return PrintSettingModel(); // 静默返回默认构造 + } + // ... +} +``` +**问题**：文件打开失败时没有日志输出，不利于调试。不会崩溃。 + +--- + +### 10. `updateModelFromUI()` — 无返回值校验 +**文件**: [Printsetting.cpp:114-170](../Printsetting.cpp#L114-L170) +```cpp +m_model.encoderPulsePerMm = ui->lineEditTriggerPulsePerMm->text().toFloat(); +``` +**问题**：`toFloat()` 在输入为空时返回 0.0，不会崩溃。但如果用户输入了非法字符（虽然有 `QDoubleValidator`），结果可能不符合预期。 + +--- + +### 11. `on_radioButtonEleEyeLevelTrigger_pressed()` 等函数中 `setEnableSynTriggerSetting` 的判断逻辑 +**文件**: [Printsetting.cpp:310-325](../Printsetting.cpp#L310-L325) +```cpp +void PrintSetting::on_radioButtonEleEyeEdgetTrigger_pressed() +{ + setTriggerUI(PRINT_TRIGGER_ELEC_EYE_EDGE); + if(ui->radioButtonSynTriggerExternal->isChecked()) + setEnableSynTriggerSetting(true); + else + setEnableSynTriggerSetting(false); +} +``` +**问题**：这些函数未检查 `sysPara` 是否为 null 就调用 `setTriggerUI`，但 `setTriggerUI` 只操作 `m_model` 和 UI 控件，不依赖 `sysPara`，所以安全。 + +--- + +## 📋 修复建议汇总 + +| 优先级 | 位置 | 问题 | 修复方案 | +|--------|------|------|----------| +| **P0** | `applyPrintSettingsToSysPara()` L600 | `sysPara` 未检查就传给 `applyToSysPara` | 在 L600 前加 `if(!sysPara) return;` | +| **P0** | `applyPrintSettingsToSysPara()` L609 | `sysPara->devOp` 在 if 块外访问 | 将 L609-L614 移入 `if(sysPara)` 块内 | +| **P0** | `PrintSettingModel::applyToSysPara()` L743 | `sysPara` 无 null 检查 | 函数开头加 `if(!sysPara) return;` | +| **P0** | `PrintSettingModel::fromSysPara()` L802 | `sysPara` 无 null 检查 | 函数开头加 `if(!sysPara) return PrintSettingModel();` | +| **P0** | `on_pushButtonApplyPulseFix_clicked()` L287 | `sysPara` 未检查 | 加 `if(!sysPara) return;` | +| **P1** | `applyPrintSettingsToSysPara()` L603 | `sysPara->devOp` 可能 null | 加 `if(sysPara->devOp)` 判断 | +| **P1** | `testprintwidget.cpp` 多处 | `m_printSetting` 可能 null | 加 `if(m_printSetting)` 判断（共3处） | + +--- + +## 崩溃调用链总结 + +``` +用户点击"应用"按钮 + → PrintSetting::on_pushButtonApply_pressed() + → PrintSetting::applyPrintSettingsToSysPara(true) + → PrintSettingModel::applyToSysPara(m_model, sysPara) ← ❌ sysPara 可能 null + → sysPara->devOp->writeFpgaPrintPara(true) ← ❌ 在 if(sysPara) 外 +``` + +``` +用户点击"脉冲修正"按钮 + → PrintSetting::on_pushButtonApplyPulseFix_clicked() + → pulseNumFix->bindSysPara(sysPara) ← ❌ sysPara 可能 null +``` + +``` +加载/新建文件 + → TestPrintWidget::saveFile() / parseVbfile() / on_newfileButton_pressed() + → m_printSetting->model() / setModel() / applyPrintSettingsToSysPara() ← ❌ m_printSetting 可能 null +``` + +--- + +## 生成时间 +2026-06-29 \ No newline at end of file diff --git a/doc/TestPrintWidget_Crash_Risk_Analysis.md b/doc/TestPrintWidget_Crash_Risk_Analysis.md new file mode 100644 index 0000000..1317f24 --- /dev/null +++ b/doc/TestPrintWidget_Crash_Risk_Analysis.md @@ -0,0 +1,150 @@ +# TestPrintWidget 崩溃风险分析报告 + +## 🔴 高风险（必定崩溃） + +### 1. `saveFile()` — `m_printSetting` 空指针解引用 +**文件**: [testprintwidget.cpp:435](../testprintwidget.cpp#L435) +```cpp +PrintSettingModel::saveToXml(m_printSetting->model(), writer); +``` +`m_printSetting` 在 `setPrintSettingWidget()` 调用前为 `nullptr`。如果用户在 `setPrintSettingWidget()` 被调用之前就触发了保存，程序会崩溃。虽然 `InkJetPrinter.cpp:104` 在构造时调用了它，但如果构造顺序出现问题或 `m_PrintSetting` 尚未初始化，就会崩溃。 + +### 2. `saveFile()` — `qgraphicsitem_cast` 返回 null 后解引用 +**文件**: [testprintwidget.cpp:406](../testprintwidget.cpp#L406) +```cpp +PicTextItem *picText = qgraphicsitem_cast(item); +writer.writeTextElement(..., QString::fromLocal8Bit("%1").arg(picText->pos().x())); +``` +`qgraphicsitem_cast` 可能返回 null（当 item 不是 PicTextItem 类型时），紧接着调用 `picText->pos().x()` 就会崩溃。 + +### 3. `onFileOpen()` — `sysPara->devOp` 空指针解引用 +**文件**: [testprintwidget.cpp:477](../testprintwidget.cpp#L477) +```cpp +sysPara->devOp->fpgaWr(0xa4b0, (unsigned char *)&SpecialVarEnable, 1); +``` +- `sysPara` 可能为 null（`bindSysPara()` 未被调用时） +- `sysPara->devOp` 也可能为 null + +### 4. `on_newfileButton_pressed()` — `m_printSetting` 空指针解引用 +**文件**: [testprintwidget.cpp:1122](../testprintwidget.cpp#L1122) +```cpp +m_printSetting->setModel(defModel); +``` +同样的问题，`m_printSetting` 可能为 null。 + +### 5. `getShowSelectItemText()` — `dynamic_cast` 后无空检查 +**文件**: [testprintwidget.cpp:312-317](../testprintwidget.cpp#L312-L317) +```cpp +PicTextItem* txtItem = dynamic_cast(item); +if(txtItem->sourceType() != SourceType::IMAGE && txtItem->sourceType() != SourceType::CODE ...) { + lastSelectedTxtItem = txtItem; +} +``` +如果场景中包含非 `PicTextItem` 派生类的 `QGraphicsItem`，`dynamic_cast` 返回 null，直接解引用 `txtItem->sourceType()` 崩溃。 + +### 6. `onBtnItemConfigClicked()` — `dynamic_cast` 后无空检查 +**文件**: [testprintwidget.cpp:1042-1043](../testprintwidget.cpp#L1042-L1043) +```cpp +auto item = dynamic_cast(selectedItems[0]); +if(item->sourceType() == SourceType::COUNTER) { +``` +如果选中的 item 不是 `PicTextItem` 类型，`dynamic_cast` 返回 null，直接崩溃。 + +### 7. `addDateTimeItem()` / `addScheduleShiftsItem()` — `dynamic_cast` 后无空检查 +**文件**: [testprintwidget.cpp:1310-1312](../testprintwidget.cpp#L1310-L1312) +```cpp +auto item = dynamic_cast(selectItems[0]); +if(item->sourceType() == SourceType::DATETIME) { +``` +同样的问题，`testprintwidget.cpp:1338` 也存在。 + +### 8. `onEditItemDone()` — C风格强转，无空检查 +**文件**: [testprintwidget.cpp:287](../testprintwidget.cpp#L287) +```cpp +PicTextItem *pTextItem = (PicTextItem *)item; +if(pTextItem->sourceType() == SourceType::TEXT) + pTextItem->setSource(content); +``` +C风格强转不做任何类型检查，如果 item 不是 PicTextItem，访问 `sourceType()` 是未定义行为。 + +### 9. `addCounterItem()` — `dynamic_cast` 后无空检查 +**文件**: [testprintwidget.cpp:1380](../testprintwidget.cpp#L1380) +```cpp +auto item = dynamic_cast(items[index]); +font = f ? *f : item->font(); +``` +如果选中的 item 不是 PicTextItem，`item->font()` 崩溃。 + +--- + +## 🟡 中风险（特定条件下崩溃） + +### 10. `onItemEditorAccepted()` — `currentItem()` 可能返回 null +**文件**: [testprintwidget.cpp:1095](../testprintwidget.cpp#L1095) +```cpp +if(itemEditor->currentItem()->source() == SourceType::UNKNOWN) { +``` +`currentItem()` 可能返回 null 导致崩溃。 + +### 11. `parseVbfile()` 加载 XML 时 `m_printSetting` 空指针 +**文件**: [testprintwidget.cpp:621-622](../testprintwidget.cpp#L621-L622) +```cpp +m_printSetting->setModel(model); +m_printSetting->applyPrintSettingsToSysPara(false); +``` +当加载带有 PrintSettings 的 XML 文件时，`loadPrintSetting` 为 true 才会执行，但如果 `m_printSetting` 为 null，会崩溃。 + +### 12. `on_cbResolution_currentIndexChanged()` — 数组越界后的修复逻辑不完整 +**文件**: [testprintwidget.cpp:1274-1280](../testprintwidget.cpp#L1274-L1280) +```cpp +if(index < 0 || int(ARRAY_SIZE(IdxToFontFamily)) <= index) { + index = std::max(std::min(int(ARRAY_SIZE(IdxToFontFamily) - 1), index), 0); + ... +} +auto selectedItems = pPicScene->selectedItems(); +... +qInfo() << "Selected font family: " << IdxToFontFamily[index]; +``` +虽然有边界修正，但 `IdxToFontFamily` 是一个局部 `constexpr` 数组，如果 `ARRAY_SIZE` 宏未正确定义，可能导致越界访问。 + +--- + +## 🟢 低风险（逻辑问题，不太可能崩溃） + +### 13. `pasteCopiedLayer()` — 临时对象传入 nullptr +```cpp +PicTextItem tempSrc(nullptr, nullptr, m_copiedSourceType); +``` +用 `nullptr` 作为 parent 和 scene 创建临时对象，仅用于类型判断。如果 PicTextItem 构造函数中对 nullptr 做了安全处理，则没问题。 + +### 14. `onSceneFocusedItemPosChanged()` — `QString::asprintf` 格式字符串不安全 +**文件**: [testprintwidget.cpp:1112-1113](../testprintwidget.cpp#L1112-L1113) +```cpp +ui.m_lblX->setText(QString::asprintf("X:%d", p.x())); +ui.m_lblY->setText(QString::asprintf("Y:%d", p.y())); +``` +使用 `asprintf` 而非 `QString::number()`，虽然不会崩溃，但不是最佳实践。 + +--- + +## 📋 修复建议汇总 + +| 优先级 | 位置 | 问题 | 修复方案 | +|--------|------|------|----------| +| **P0** | `saveFile()` L435 | `m_printSetting` 空指针 | 加 `if(m_printSetting)` 判断 | +| **P0** | `saveFile()` L406 | `qgraphicsitem_cast` 返回 null | 加 null 检查，跳过非 PicTextItem | +| **P0** | `onFileOpen()` L477 | `sysPara->devOp` 空指针 | 加 `if(sysPara && sysPara->devOp)` | +| **P0** | `getShowSelectItemText()` L312 | `dynamic_cast` 无空检查 | 加 `if(txtItem)` | +| **P0** | `onBtnItemConfigClicked()` L1042 | `dynamic_cast` 无空检查 | 加 `if(item)` | +| **P0** | `addDateTimeItem()` L1310 | `dynamic_cast` 无空检查 | 加 `if(item)` | +| **P0** | `addScheduleShiftsItem()` L1338 | `dynamic_cast` 无空检查 | 加 `if(item)` | +| **P0** | `onEditItemDone()` L287 | C风格强转无检查 | 改用 `dynamic_cast` + null 检查 | +| **P0** | `addCounterItem()` L1380 | `dynamic_cast` 无空检查 | 加 `if(item)` | +| **P0** | `on_newfileButton_pressed()` L1122 | `m_printSetting` 空指针 | 加 `if(m_printSetting)` | +| **P1** | `parseVbfile()` L621 | `m_printSetting` 空指针 | 加 `if(m_printSetting)` | +| **P1** | `onItemEditorAccepted()` L1095 | `currentItem()` 可能 null | 加 null 检查 | + +--- + +## 生成时间 +2026-06-29 \ No newline at end of file diff --git a/齿轮泵压力调节算法移植方案.md b/齿轮泵压力调节算法移植方案.md new file mode 100644 index 0000000..93d6bfe --- /dev/null +++ b/齿轮泵压力调节算法移植方案.md @@ -0,0 +1,333 @@ +# 齿轮泵压力调节算法移植方案 + +## 一、概述 + +`oldProject/InkJetPrinter.cpp` 中的齿轮泵压力调节算法相比当前项目进行了重大重构，引入了**软启动斜坡**、**闭环稳定性检测**、**硬保护**、**分区Kp**、**滑动平均滤波**等机制，显著提升了压力调节的稳定性、响应速度和安全性。本文档详细对比两个版本，并给出移植方案。 + +--- + +## 二、算法对比分析 + +### 2.1 PID_realize2 函数对比 + +| 特性 | 当前项目（旧版） | oldProject（新版） | +|------|-----------------|-------------------| +| **PID类型** | 位置式PID（输出绝对电压） | 增量式PID（输出Δu = Kp×(e[k]-e[k-1]) + Ki×e[k]） | +| **Kp** | 0.8 | 0.15 | +| **Ki** | 0.02 | 0.02 | +| **Kd** | 0.5 | 0.0（无微分项） | +| **积分限幅** | integral_max = 12000 | 无（增量式不需要积分限幅） | +| **自适应限幅** | 无 | 有：根据误差方向非对称限幅 | +| **输出含义** | 绝对电压值 | 增量值（叠加到u上） | + +**新版PID_realize2 自适应限幅逻辑：** + +``` +err < -30（压力严重偏高）: delta_u ∈ [-6, +1] → 允许快速减速，限制加速 +err > 50（压力严重偏低）: delta_u ∈ [-2, +3] → 允许正常加速，限制减速 +-30 ≤ err ≤ 50（接近目标）: delta_u ∈ [-3, +3] → 小步长平稳调节 +``` + +**评价：** 新版PID_realize2从位置式改为增量式，避免了积分饱和问题；自适应非对称限幅让超压时能快速降速、欠压时平稳加速，大幅减少了过冲和振荡。 + +--- + +### 2.2 pressureAdj() 函数对比 + +| 特性 | 当前项目（旧版） | oldProject（新版） | +|------|-----------------|-------------------| +| **调用频率** | 每2次调用执行1次（50%降频） | 每次调用都执行 | +| **停止/告警处理** | 函数末尾清零 | **函数开头**立即返回+状态全复位 | +| **硬保护** | 无 | 压力>目标+50时强制减速，优先级最高 | +| **软启动** | 无 | 自适应步长斜坡，800ms周期 | +| **闭环稳定性检测** | 无 | 等待压力稳定（连续15次变化<10）才调速 | +| **滑动平均滤波** | 无 | 10点滑动窗口均值 | +| **分区Kp** | 无 | 三档Kp（0.05/0.04/0.03），误差越大Kp越大 | +| **转速上限保护** | 静态maxValue截断 | 动态检测：转速达上限时禁止继续加速 | +| **状态变量** | 无（仅static局部变量） | 6个成员变量（m_rampDone等） | + +--- + +### 2.3 pressureAdj() 控制流程对比 + +#### 当前项目（旧版）流程： +``` +pressureAdj() 被调用 + ├─ printOut%2 != 0 → return（跳过一次） + ├─ if gearPumpRunStopFlag == false + │ ├─ if gearPumpEnable && reclaimPumpEnable → PID_realize2（位置式PID） + │ └─ else if u>0 || 压力偏低 → PID_realize（简单PID） + ├─ u > 0 → gearPumpValue = u，否则 = 0 + ├─ 限幅800 + ├─ reclaim模式下额外限幅（基于speedAlarm） + ├─ 最后再检查 gearPumpRunStopFlag / flagOfSpeedAlarm → 清零 + └─ WriteMoterPump() +``` + +**问题：** +1. 停止/告警状态在函数末尾才处理，中间已经执行了PID计算 +2. 无条件直接输出PID结果，没有压力稳定等待 +3. 没有超压硬保护，压力飙升时响应慢 +4. 回收泵限幅逻辑复杂且硬编码 + +#### oldProject（新版）流程： +``` +pressureAdj() 被调用 + ├─ [阶段1] 停止/告警？→ 清零状态 + 复位所有状态变量 + return + ├─ [阶段2] gearPumpEnable==false → 简单PID + return + ├─ [阶段3] 硬保护：actual > target+50 → 强制减速 + return + ├─ [阶段4] 软启动（m_rampDone==false） + │ ├─ 每8次调用（≈800ms）执行一次 + │ ├─ 自适应步长（err>200→5, >100→3, >50→2, else→1） + │ ├─ 超压→减1 + │ ├─ 转速上限保护 + │ └─ selfCheckDone && err在±50内 → m_rampDone=true + ├─ [阶段5] 闭环稳态调节 + │ ├─ 更新滑动平均缓冲 + │ ├─ 稳定检测：连续15次压力变化<10 → 可调速 + │ ├─ 5秒超时兜底 + │ ├─ 分区Kp调速 + │ └─ 转速上限保护 + └─ WriteMoterPump() +``` + +**优势：** +1. 停止/告警立即处理，状态完全复位 +2. 硬保护优先于一切，安全性最高 +3. 软启动避免开机时压力突变 +4. 闭环等待压力稳定后再调，避免管路抖动导致误调 +5. 滑动平均滤除传感器噪声 +6. 分区Kp实现大误差快调、小误差精调 +7. 转速上限保护防止电机超速 + +--- + +### 2.4 新增成员变量 + +oldProject 在 `InkJetPrinter.h` 中新增了以下成员变量： + +```cpp +bool m_rampDone = false; // 软启动完成标志 +int m_adjSkip = 0; // 节拍计数（软启动/超时复用） +int m_lastPressure = 0; // 上次采样压力（稳定检测用） +int m_stableCount = 0; // 压力连续稳定计数 +int m_pressureBuf[10] = {}; // 压力滑动平均缓冲（10点=1s） +int m_bufIdx = 0; // 滑动平均写入索引 +``` + +此外还需要一个 `m_lastByHand` 变量用于检测手动→自动控制切换边沿，以及 `m_lastReclaimMode` 用于检测回收泵模式切换。 + +--- + +### 2.5 timerHandler 中的配套修改 + +oldProject 在 `timerHandler()` 中还有以下配套修改，确保状态机正确工作： + +1. **开机/重启时清零**：`gearPumpValue=0, u=0`，确保软启动从0开始爬坡 +2. **自检完成时重置软启动**：`selfCheckDone` 变为1时重置 `m_rampDone=false` 及所有缓冲 +3. **手动→自动切换时重置**：`m_lastByHand` 边沿检测，切换回自动时重置软启动 +4. **回收泵模式切换时重置**：`m_lastReclaimMode` 边沿检测，模式切换时重置软启动和泄漏保护学习状态 + +--- + +## 三、移植方案 + +### 3.1 需要修改的文件 + +| 文件 | 修改内容 | +|------|---------| +| `InkJetPrinter.h` | 新增6个成员变量 + `m_lastByHand` + `m_lastReclaimMode` | +| `InkJetPrinter.cpp` | 替换 `PID_realize2` + 替换 `pressureAdj` + 修改 `timerHandler` 中的配套逻辑 | + +### 3.2 详细修改步骤 + +#### 步骤1：修改 InkJetPrinter.h — 新增成员变量 + +在 `InkJetPrinter` 类的 private 区域添加： + +```cpp +// 压力调节算法状态变量 +bool m_rampDone = false; // pressureAdj 软启动完成标志 +int m_adjSkip = 0; // pressureAdj 节拍计数（软启动/超时复用） +int m_lastPressure = 0; // pressureAdj 上次采样压力（稳定检测用） +int m_stableCount = 0; // pressureAdj 压力连续稳定计数 +int m_pressureBuf[10] = {}; // pressureAdj 压力滑动平均缓冲（10点=1s） +int m_bufIdx = 0; // pressureAdj 滑动平均写入索引 +bool m_lastByHand = false; // 上一帧手动控制标志（边沿检测用） +bool m_lastReclaimMode = false; // 上一帧回收泵模式（边沿检测用） +``` + +#### 步骤2：替换 PID_realize2 函数 + +将当前项目的 `PID_realize2` 替换为 oldProject 的增量式版本。 + +**替换前（当前项目）：** +```cpp +float PID_realize2(float speed, float act){ + pid.Kp = 0.8; + pid.Ki = 0.02; + pid.Kd = 0.5; + pid.integral_max = 12000; + // ... 位置式PID，返回绝对电压 +} +``` + +**替换后（oldProject）：** +```cpp +float PID_realize2(float speed, float act){ + // 增量式 PID：Δu = Kp*(e[k]-e[k-1]) + Ki*e[k] + pid.Kp = 0.15f; + pid.Ki = 0.02f; + pid.Kd = 0.0f; + pid.SetSpeed = speed; + pid.ActualSpeed = act; + pid.err = pid.SetSpeed - pid.ActualSpeed; + + float delta_u = pid.Kp * (pid.err - pid.err_last) + + pid.Ki * pid.err; + + // 自适应非对称限幅 + if(pid.err < -30.0f) { + if(delta_u > 1.0f) delta_u = 1.0f; + if(delta_u < -6.0f) delta_u = -6.0f; + } else if(pid.err > 50.0f) { + if(delta_u > 3.0f) delta_u = 3.0f; + if(delta_u < -2.0f) delta_u = -2.0f; + } else { + if(delta_u > 3.0f) delta_u = 3.0f; + if(delta_u < -3.0f) delta_u = -3.0f; + } + + pid.err_last = pid.err; + return delta_u; +} +``` + +**注意：** 新版 `PID_realize2` 返回的是**增量 delta_u**，而不是绝对电压。调用方需要改为 `u += PID_realize2(...)` 而不是 `u = PID_realize2(...)`。 + +#### 步骤3：替换 pressureAdj() 函数 + +将整个 `pressureAdj()` 函数替换为 oldProject 版本。由于新旧版本差异较大，建议直接整体替换，不保留旧代码。 + +**关键修改点：** +- 旧版 `pressureAdj()` 中调用 `PID_realize2` 时用的是 `u = PID_realize2(...)`（赋值），新版需要改为 `u += PID_realize2(...)`（累加），因为新版返回的是增量。 +- 注意当前项目中 `sysPara->devOp->WriteMoterPump()` 的调用方式一致，无需修改。 +- 当前项目中引用 `m_MainWidget` 而不是 `ui->tabMainWindow`，在新版 pressureAdj 中不涉及 UI 控件引用，所以不影响。 + +**实际上 oldProject 的新版 pressureAdj() 已经不再调用 PID_realize2 了**，而是采用分阶段手动调速逻辑（软启动 + 分区Kp闭环），所以 PID_realize2 的替换主要是为了完整性，实际在 gearPumpEnable 模式下不会用到。 + +#### 步骤4：修改 timerHandler() 中的配套逻辑 + +需要在当前项目的 `timerHandler()` 中做以下修改： + +**4.1 开机/重启时清零控制字（在 gearPumpStartFlag 相关逻辑中）：** + +当前项目（约第581-590行）： +```cpp +if(sysPara->para.gearPumpEnable) { + sysPara->para.gearPumpValue = 150; + if(tempFlag){ + sysPara->devOp->WriteMoterPump(); + tempFlag=0; + } + gearPumpStartFlag = true; +} +``` + +改为： +```cpp +if(sysPara->para.gearPumpEnable) { + // 确保开机时控制字从 0 开始，让 pressureAdj 软启动从 0 爬坡 + if(sysPara->para.gearPumpValue != 0) { + sysPara->para.gearPumpValue = 0; + u = 0.0f; + sysPara->devOp->WriteMoterPump(); + } + gearPumpStartFlag = true; +} +``` + +**4.2 自检完成时重置软启动状态：** + +在 `selfCheckDone = 1` 的位置（约第883行），在设置完成后添加： +```cpp +sysPara->status.selfCheckDone = 1; +// 自检完成后重置软启动，从当前控制字开始，避免突变 +u = (float)sysPara->para.gearPumpValue; +m_rampDone = false; +m_adjSkip = 0; +m_lastPressure = 0; +m_stableCount = 0; +for(int i = 0; i < 10; i++) m_pressureBuf[i] = 0; +m_bufIdx = 0; +``` + +**4.3 手动→自动控制切换时重置软启动：** + +在 `isPumpValveControledByHand` 相关逻辑中（约第655行附近），添加边沿检测： +```cpp +// 在 timerHandler 中增加 static 变量追踪上一帧状态 +static bool lastByHand = false; + +// 检测手动→自动边沿 +if(lastByHand && !sysPara->status.isPumpValveControledByHand) +{ + ControledSwitchFlag = true; + u = (float)sysPara->para.gearPumpValue; + m_rampDone = false; + m_adjSkip = 0; + m_lastPressure = 0; + m_stableCount = 0; + for(int i = 0; i < 10; i++) m_pressureBuf[i] = 0; + m_bufIdx = 0; +} +lastByHand = sysPara->status.isPumpValveControledByHand; +``` + +**4.4 回收泵模式切换时重置软启动：** + +在 timerHandler 中增加： +```cpp +static bool lastReclaimMode = false; +if(lastReclaimMode != sysPara->para.flagOfReclaimPumEnable) +{ + lastReclaimMode = sysPara->para.flagOfReclaimPumEnable; + gearPumpRunNormalFlag = false; + gearPumpRunNormalValue = 0.0f; + m_rampDone = false; + m_adjSkip = 0; + m_lastPressure = 0; + m_stableCount = 0; + for(int i = 0; i < 10; i++) m_pressureBuf[i] = 0; + m_bufIdx = 0; +} +``` + +### 3.3 注意事项 + +1. **PID_realize 函数保留**：`PID_realize` 和 `PID_init` 在非齿轮泵模式下仍被使用，保留不变。 +2. **static 变量 u**：`static float u` 在旧版和新版中都被使用，保持文件作用域定义。 +3. **WriteMoterPump() 调用**：确认当前项目中 `sysPara->devOp->WriteMoterPump()` 接口一致。 +4. **测试验证**：移植后需要在以下场景重点测试： + - 冷启动（从0开始软启动） + - 热重启（运行中重启） + - 目标压力突变 + - 回收泵模式切换 + - 手动/自动控制切换 + - 超压保护触发 + - 长时间运行稳定性 + +--- + +## 四、总结 + +| 维度 | 当前项目 | oldProject | 提升 | +|------|---------|-----------|------| +| 超调量 | 较大（无软启动） | 小（软启动+自适应限幅） | ★★★★★ | +| 稳态精度 | 一般（直接输出） | 高（稳定检测+分区Kp） | ★★★★ | +| 响应速度 | 快但不稳 | 自适应（大误差快调，小误差精调） | ★★★★ | +| 超压保护 | 无 | 有硬保护+转速上限保护 | ★★★★★ | +| 抗噪声能力 | 弱（直接采样） | 强（10点滑动平均） | ★★★★ | +| 代码可维护性 | 一般 | 好（分阶段清晰） | ★★★ | + +移植风险：**低**。oldProject 的算法已在生产环境验证，且与当前项目共享相同的 `SysPara` 数据结构。修改集中在 `InkJetPrinter.cpp` 和 `InkJetPrinter.h` 两个文件，不涉及跨模块接口变更。 \ No newline at end of file