STM32 模糊分数阶PID代码
时间: 2023-08-24 18:03:55 浏览: 144
以下是一个模糊分数阶PID控制器的示例代码,使用了STM32的HAL库:
```c
#include "stm32f4xx_hal.h"
#include "fuzzy.h"
#define SAMPLE_TIME 100 // 采样时间为100ms
#define Kp 1.0 // 模糊PID控制器的比例系数
#define Ki 0.5 // 模糊PID控制器的积分系数
#define Kd 0.2 // 模糊PID控制器的微分系数
#define N 0.7 // 分数阶控制器的阶数
// 定义全局变量
float error = 0, last_error = 0, integral = 0, output = 0;
// 分数阶微分函数
float fractional_derivative(float input, float last_input, float n, float dt)
{
return (input - last_input) / pow(dt, n);
}
// 分数阶积分函数
float fractional_integration(float input, float last_input, float last_output, float n, float dt)
{
return (2*n - 1) / n * last_output + (1 - n) / n * ((input - last_input) / dt);
}
// 模糊PID控制器
float fuzzy_pid(float error, float last_error, float integral, float Kp, float Ki, float Kd)
{
float e1 = error - last_error;
float e2 = error;
float e3 = error + last_error;
// 模糊化
float e1_mf[3], e2_mf[3], e3_mf[3];
fuzzy_membership(e1, e1_mf);
fuzzy_membership(e2, e2_mf);
fuzzy_membership(e3, e3_mf);
// 规则库
float output_mf[7];
fuzzy_rules(e1_mf, e2_mf, e3_mf, output_mf);
// 模糊解模糊化
float crisp_output = fuzzy_defuzzification(output_mf);
// PID计算
float p = Kp * error;
float i = Ki * integral;
float d = Kd * fractional_derivative(error, last_error, N, SAMPLE_TIME);
float f = crisp_output;
return p + i + d + f;
}
int main(void)
{
// 初始化HAL库
HAL_Init();
// 初始化模糊控制器
fuzzy_init();
while (1)
{
// 读取传感器值
float input = read_sensor();
// 计算误差
error = setpoint - input;
// 计算积分项
integral += error * SAMPLE_TIME / 1000;
// 计算输出
output = fuzzy_pid(error, last_error, integral, Kp, Ki, Kd);
// 保存上一次的误差值
last_error = error;
// 控制执行器
control_actuator(output);
// 延时
HAL_Delay(SAMPLE_TIME);
}
}
```
需要注意的是,这只是一个示例代码,具体的实现需要根据具体的控制问题进行调整和优化。同时,还需要根据具体的硬件平台和传感器选择相应的读取和控制函数。
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