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PID控制算法的C语言实现

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楼主
i1mcu|  楼主 | 2023-7-15 23:50 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
C语言代码的实现过程,算法的C语言实现过程具有一般性,通过PID
算法的C语言实现,可以以此类推,设计其它算法的C语言实现。
第一步:定义PID变量结构体,代码如下:
struct _pid{
  
float SetSpeed;
  
  
//定义设定值
  
  
float ActualSpeed;
  
  
//定义实际值
  
  
float err;
  
  
//定义偏差值
  
  
float err_last;
  
  
//定义上一个偏差值
  
  
float Kp,Ki,Kd;
  
  
//定义比例、积分、微分系数
  
  
float voltage;
  
  
//定义电压值(控制执行器的变量)
  
  
float integral;
  
  
//定义积分值
  
}pid;
控制算法中所需要用到的参数在一个结构体中统一定义,方便后面的使用。
第二部:初始化变量,代码如下:
void PID_init(){
printf("PID_init begin\n");
pid.SetSpeed=0.0;
pid.ActualSpeed=0.0;
pid.err=0.0;
pid.err_last=0.0;
pid.voltage=0.0;
pid.integral=0.0;
pid.Kp=0.2;
pid.Ki=0.015;
pid.Kd=0.2;
printf("PID_init end\n");
}
统一初始化变量,尤其是Kp,Ki,Kd三个参数,调试过程当中,对于要求的控制
效果,可以通过调节这三个量直接进行调节。第三步:编写控制算法,代码如下:
float PID_realize(float speed){
pid.SetSpeed=speed;
pid.err=pid.SetSpeed-pid.ActualSpeed;
pid.integral+=pid.err;
pid.voltage=pid.Kp*pid.err+pid.Ki*pid.integral+pid.Kd*(pid.err-pi
d.err_last);
pid.err_last=pid.err;
pid.ActualSpeed=pid.voltage*1.0;
return pid.ActualSpeed;
}
注意:这里用了最基本的算法实现形式,没有考虑死区问题,没有设定上下限,
只是对公式的一种直接的实现,后面的介绍当中还会逐渐的对此改进。
到此为止,PID的基本实现部分就初步完成了。下面是测试代码:
int main(){
printf("System begin\n"); PID_init();
int count=0;
while(count<1000) {
float speed=PID_realize(200.0);
printf("%f\n",speed);
count++;
}
return 0;
}

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沙发
tpgf| | 2023-8-4 11:23 | 只看该作者
代码中可以实现根据反馈信息灵活调整参数吗

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板凳
nawu| | 2023-8-4 12:06 | 只看该作者
pid 控制算法是唯一的吗?有灵活的变化吗

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地板
aoyi| | 2023-8-4 13:27 | 只看该作者
pid算法的计算量应该是大部分单片机都可以承受的

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5
zljiu| | 2023-8-4 14:05 | 只看该作者
这些初始化的数值都是固定的吗?

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6
gwsan| | 2023-8-4 15:14 | 只看该作者
Kp,Ki,Kd三个参数如何做到动态调整呀

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7
tfqi| | 2023-8-4 16:13 | 只看该作者
pid是最基本最经典的控制算法了

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8
sesefadou| | 2023-8-4 18:18 | 只看该作者
C语言编程,怎么计算PID控制              

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9
macpherson| | 2023-8-4 19:51 | 只看该作者
使用浮点数类型 可以提供更精确的计算结果,但也会占用更多的内存。

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10
eefas| | 2023-8-4 20:18 | 只看该作者
PID控制算法通常是以一个固定的时间间隔或周期进行调用。确保在控制循环中按照设定的时间间隔调用PID控制函数,以保证控制的连续性和稳定性。

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11
belindagraham| | 2023-8-4 20:56 | 只看该作者
代码应该包含适当的错误处理机制,以处理可能出现的异常情况。

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12
everyrobin| | 2023-8-4 21:07 | 只看该作者
选择适当的数据类型来存储变量和计算结果。

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13
linfelix| | 2023-8-4 21:32 | 只看该作者
在编写PID控制算法的代码时,要注意错误处理机制。

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14
1988020566| | 2023-8-4 21:45 | 只看该作者
参数需要根据实际系统的特性进行调整,以达到稳定和快速的控制响应。

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15
modesty3jonah| | 2023-8-4 21:54 | 只看该作者
为了提高PID控制系统的鲁棒性,可以对反馈信号进行滤波,例如使用简单的移动平均滤波器。

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16
loutin| | 2023-8-4 22:20 | 只看该作者
PID参数整定如何用C语言程序实现?

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17
burgessmaggie| | 2023-8-4 22:29 | 只看该作者
PID控制算法需要处理大量的数据

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18
mollylawrence| | 2023-8-4 22:47 | 只看该作者
一般情况下,使用浮点数(float)来表示控制变量、误差和输出值。然而,在一些资源有限的嵌入式系统中,也可以使用整型数进行近似计算。

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19
pl202| | 2023-8-4 22:55 | 只看该作者
PID控制PWM的算法如何实现,C语言计算?

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20
ulystronglll| | 2023-8-5 10:12 | 只看该作者
需要根据实际情况选择适当的采样时间。

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