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PID控制算法的C语言实现

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10299823|  楼主 | 2023-12-31 23:23 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
C语言, PID控制, PID控制算法, pi, pid
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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