用C语言写出PID算法(专家算法,模糊算法) 并详细解释代码与原理
时间: 2023-07-26 10:24:02 浏览: 152
好的,这里我给你介绍一下用C语言实现专家PID控制算法的方法。
专家PID控制算法是基于模糊逻辑的PID控制算法,它可以自适应地调节PID参数,以适应不同的工况和控制要求。其中,模糊逻辑是一种数学模型,它可以用来描述模糊的、不确定的、模糊的概念。
下面是一个用C语言实现专家PID控制算法的示例代码:
```c
float expert_pid_control(float e, float *e_last, float *integral, float Kp[], float Ki[], float Kd[], float T)
{
float delta_u;
float derivative;
float e_diff;
float e_integral;
float e_derivative;
float e_diff_last;
float e_integral_last;
float e_derivative_last;
float Kp_out, Ki_out, Kd_out;
// 计算误差的微分项
e_diff = e - *e_last;
derivative = e_diff / T;
// 计算误差的积分项
e_integral = *integral + e * T;
// 计算误差的微分项的微分项
e_derivative = (e_diff - e_diff_last) / T;
// 计算误差的积分项的微分项
e_integral_last = *integral - *e_last * T;
// 计算误差的微分项的积分项
e_diff_last = e_diff + *e_last;
// 计算误差的微分项的微分项的积分项
e_derivative_last = (e_diff - e_diff_last + *e_last) / T;
// 计算Kp、Ki、Kd的输出
Kp_out = Kp[0] * e_diff + Kp[1] * e_integral + Kp[2] * e_derivative;
Ki_out = Ki[0] * e_diff + Ki[1] * e_integral + Ki[2] * e_derivative;
Kd_out = Kd[0] * e_diff + Kd[1] * e_integral + Kd[2] * e_derivative;
// 计算控制量增量
delta_u = Kp_out + Ki_out + Kd_out;
// 更新误差的上一次值和积分项
*e_last = e;
*integral = e_integral_last + e_integral;
return delta_u;
}
```
这个代码中,我们引入了三个数组Kp、Ki和Kd,分别表示比例系数、积分时间常数和微分时间常数。这些参数的值不是直接给定的,而是通过模糊控制的方法自适应地调节。在实际的应用中,可以将这些参数的调节过程作为一个独立的控制器,采用专家经验或者模糊逻辑来实现。
总的来说,专家PID控制算法的实现过程就是根据模糊逻辑计算出比例系数、积分时间常数和微分时间常数的输出,然后根据PID控制算法公式计算出控制量增量。它可以自适应地调节PID参数,以适应不同的工况和控制要求。
希望这个回答可以帮助到你!
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