定点格式PID算法你会吗？

只看该作者 · 2024-1-21 21:05

PID（Proportional-Integral-Derivative）是一种常用于控制系统的算法，通过对系统的反馈进行调整，使系统的输出达到期望值。定点格式是一种用于在计算机中表示和处理小数的方法，通常在嵌入式系统和一些资源受限的环境中使用。

定点格式PID算法是将PID控制器的参数和计算结果表示为定点数，而不是浮点数。在嵌入式系统中，浮点数运算可能会消耗较多的资源，因此使用定点数可以提高效率。
以下是定点格式PID算法的基本概述：

Proportional (P)：比例项

计算误差（期望值与实际值之差）的比例，并乘以比例增益（Proportional Gain，通常用Kp表示）。
表达式：P = Kp * Error
Integral (I)：积分项

累积误差的总和，并乘以积分增益（Integral Gain，通常用Ki表示）。
表达式：I = Ki * ∑Error
Derivative (D)：微分项

计算误差变化率的负数，并乘以微分增益（Derivative Gain，通常用Kd表示）。
表达式：D = Kd * (dError/dt)
总控制输出

将P、I、D项相加，得到总的控制输出。
表达式：Output = P + I + D

只看该作者 · 2024-1-21 21:05

在定点格式中，要注意以下几点：

精度表示：定点数通常由整数和小数部分组成，而小数部分的位数和精度是可以调整的。选择适当的位数来表示小数部分，以平衡精度和计算效率。

溢出和饱和：由于定点数的表示范围是有限的，可能存在溢出的问题。在进行累积运算时，需要注意是否会超出所分配的位数范围。如果超出，则可能需要进行饱和处理或者使用更高位数的表示。

参数调整：在定点格式中，需要谨慎调整比例增益、积分增益和微分增益，以确保系统稳定性和性能。

只看该作者 · 2024-1-21 21:05

定点格式PID算法在嵌入式系统中广泛应用，可以用于控制温度、速度、位置等各种系统。在实际应用中，根据系统的特性和性能要求，需要对PID参数和定点表示进行调整和优化。

只看该作者 · 2024-1-29 10:49

用多少位小数合适啊