写一个基于PID控制的c语言代码

PID（Proportional-Integral-Derivative）控制器是一种常见的反馈控制系统，它用于调节过程变量以跟踪设定值。在C语言中编写一个简单的PID控制器需要包括比例(P)，积分(I)和微分(D)部分。这里是一个基本的示例，假设我们有一个连续更新的目标值`setpoint`和当前值`process_value`：

#include <stdio.h>
#include <math.h>

// PID 控制器结构体
typedef struct {
    double Kp; // 比例系数
    double Ki; // 积分系数
    double Kd; // 微分系数
    double last_error; // 上一次误差
    double integral; // 积分累加
    double derivative; // 微分项
} PID;

// 更新PID控制器
void update_PID(PID *pid, double setpoint, double process_value, float sample_time) {
    double error = setpoint - process_value;
    
    pid->derivative = (error - pid->last_error) / sample_time;
    pid->integral += error * sample_time;
    
    pid->last_error = error;
    
    // PID算法计算输出
    double output = pid->Kp * error + pid->Ki * pid->integral + pid->Kd * pid->derivative;
    
    // 调整输出范围，防止过冲
    if (output > 1) {
        output = 1;
    } else if (output < -1) {
        output = -1;
    }
    
    pid->integral = fmax(0.0, pid->integral); // 消除积分饱和
    
    printf("Error: %lf, Output: %lf\n", error, output);
}

int main() {
    PID pid = {0.5, 0.1, 0.01, 0, 0, 0}; // 初始化 PID 参数
    double setpoint = 100; // 设定值
    double process_value = 90; // 当前值
    float sample_time = 0.1f; // 更新间隔

    while (true) {
        update_PID(&pid, setpoint, process_value, sample_time);
        // 假设过程值每秒更新一次
        process_value += pid.output * sample_time;
    }

    return 0;
}

注意，这只是一个基础版本，实际应用中可能还需要添加超时限制、死区处理等更复杂的特性，并且你需要根据具体的系统模型调整参数。