用C语言实现增量式PID,偏差递推进行采样
时间: 2024-03-01 17:52:11 浏览: 73
在增量式PID中,偏差递推是一个非常重要的步骤。偏差递推的目的是通过记录历史偏差值并更新计算得到当前偏差值,从而计算出PID控制输出。在实现过程中,我们需要进行偏差采样,即在一定时间间隔内记录偏差值,并且利用这些采样值计算出当前偏差值。
下面是一个简单的增量式PID的C语言实现示例,包含偏差采样的部分:
```c
float pid(float setpoint, float pv)
{
float kp = 1.0; // 控制参数Kp
float ki = 0.1; // 控制参数Ki
float kd = 0.01; // 控制参数Kd
static float last_error = 0; // 上一次偏差值
static float integral = 0; // 积分项
static unsigned long last_time = 0; // 上一次采样时间
unsigned long now = millis(); // 当前时间
float dt = (now - last_time) / 1000.0; // 采样时间间隔,单位为秒
if (dt < 0.001) { // 时间间隔太短,不进行计算
return 0;
}
float error = setpoint - pv; // 当前偏差值
float derivative = (error - last_error) / dt; // 导数项,需要除以时间间隔
integral += error * dt; // 积分项累加
float output = kp * error + ki * integral + kd * derivative; // PID控制输出
last_error = error; // 更新上一次偏差值
last_time = now; // 更新上一次采样时间
return output;
}
```
在上面的示例中,我们使用了一个last_time变量记录上一次采样的时间,然后通过当前时间和上一次采样时间的差值计算出采样时间间隔dt。如果采样时间间隔太短,我们就不进行计算,直接返回0。然后根据采样时间间隔和历史偏差值计算导数项和积分项,最终得出PID控制输出。
需要注意的是,在实际应用中,我们需要根据具体的控制系统和传感器,选择合适的采样时间间隔。如果采样时间间隔太短,会导致计算误差增大,如果采样时间间隔太长,会导致控制响应速度变慢。
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