电磁小车串级pid完整代码

电磁小车串级PID控制是一种常见的控制算法，用于实现电磁小车的精确控制。下面是一个简单的电磁小车串级PID控制的完整代码示例：

# 引入所需的库
import time

# 定义串级PID控制类
class CascadePIDController:
    def __init__(self, kp1, ki1, kd1, kp2, ki2, kd2):
        # 初始化参数
        self.kp1 = kp1
        self.ki1 = ki1
        self.kd1 = kd1
        self.kp2 = kp2
        self.ki2 = ki2
        self.kd2 = kd2
        self.error_sum1 = 0
        self.error_sum2 = 0
        self.last_error1 = 0
        self.last_error2 = 0

    def calculate_control_signal(self, target_position, current_position):
        # 计算位置误差
        error1 = target_position - current_position

        # 计算速度误差
        error2 = self.last_error1 - current_position

        # 计算位置控制信号
        p1 = self.kp1 * error1
        i1 = self.ki1 * (self.error_sum1 + error1)
        d1 = self.kd1 * (error1 - self.last_error1)
        control_signal1 = p1 + i1 + d1

        # 计算速度控制信号
        p2 = self.kp2 * error2
        i2 = self.ki2 * (self.error_sum2 + error2)
        d2 = self.kd2 * (error2 - self.last_error2)
        control_signal2 = p2 + i2 + d2

        # 更新误差和上一次误差
        self.error_sum1 += error1
        self.error_sum2 += error2
        self.last_error1 = error1
        self.last_error2 = error2

        return control_signal1, control_signal2

# 创建串级PID控制器对象
pid_controller = CascadePIDController(kp1=0.5, ki1=0.1, kd1=0.2, kp2=0.3, ki2=0.05, kd2=0.1)

# 模拟电磁小车运动过程
target_position = 100  # 目标位置
current_position = 0  # 当前位置

for _ in range(10):
    # 计算控制信号
    control_signal1, control_signal2 = pid_controller.calculate_control_signal(target_position, current_position)

    # 模拟电磁小车运动
    current_position += control_signal1
    current_velocity = control_signal2

    # 打印当前位置和速度
    print("当前位置：", current_position)
    print("当前速度：", current_velocity)

    # 等待一段时间
    time.sleep(0.5)

这段代码实现了一个简单的电磁小车串级PID控制，其中`CascadePIDController`类封装了串级PID控制的相关参数和计算方法。在主程序中，我们创建了一个`CascadePIDController`对象，并模拟了电磁小车的运动过程。通过调整PID参数，可以实现对电磁小车位置和速度的精确控制。