微分先行pid控制算法 C语言实现和例子说明

时间: 2023-12-23 16:22:29 浏览: 59
C

pid控制的c语言实现

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以下是一个简单的微分先行PID控制器的C语言实现和例子说明: ```c // 定义PID结构体 typedef struct { float Kp; // 比例系数 float Ki; // 积分系数 float Kd; // 微分系数 float T; // 采样时间 float e0; // 当前误差 float e1; // 上一次误差 float e2; // 上上次误差 float u0; // 当前控制量 float u1; // 上一次控制量 } PID; // 初始化PID控制器 void pid_init(PID *pid, float Kp, float Ki, float Kd, float T) { pid->Kp = Kp; pid->Ki = Ki; pid->Kd = Kd; pid->T = T; pid->e0 = 0; pid->e1 = 0; pid->e2 = 0; pid->u0 = 0; pid->u1 = 0; } // 计算PID控制量 float pid_calc(PID *pid, float ref, float feedback) { // 计算误差 pid->e2 = pid->e1; pid->e1 = pid->e0; pid->e0 = ref - feedback; // 计算控制量 pid->u1 = pid->u0; pid->u0 = pid->u1 + pid->Kp * (pid->e0 - pid->e1 + pid->Kd * (pid->e0 - 2 * pid->e1 + pid->e2) / pid->T) + pid->Ki * pid->T * pid->e0; return pid->u0; } // 示例 int main() { PID pid; pid_init(&pid, 1, 0.1, 0.5, 0.1); // 初始化PID控制器,Kp=1, Ki=0.1, Kd=0.5, T=0.1 float ref = 10; // 设定值 float feedback = 0; // 实际反馈值 float u = 0; // 控制量 for (int i = 0; i < 1000; i++) { feedback = get_feedback(); // 获取实际反馈值 u = pid_calc(&pid, ref, feedback); // 计算控制量 set_control(u); // 设置控制量 delay(100); // 采样时间间隔 } return 0; } ``` 上面的代码中,PID结构体包括比例系数Kp、积分系数Ki、微分系数Kd、采样时间T、当前误差e0、上一次误差e1、上上次误差e2、当前控制量u0和上一次控制量u1。初始化PID控制器时需要指定这些参数,然后在循环中通过pid_calc函数计算控制量,并通过set_control函数设置控制量。在计算控制量时,需要先计算误差,然后根据比例项、微分先行项和积分项计算控制量。需要注意的是,微分先行项的计算需要使用上一次误差和上上次误差,因此需要在PID结构体中保存这些值。 以上是一个简单的微分先行PID控制器的C语言实现和例子说明,具体实现方式可以根据实际应用场景进行调整。
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