写一段增量PID的调节程序 C语言

在C语言中编写一个增量式PID (Proportional-Integral-Derivative) 调节程序，首先需要了解PID控制器的基本工作原理。PID控制器通过三个系数（P、I、D）来调整系统的反馈控制。增量式PID适用于连续更新目标值的情况，例如伺服系统或实时控制系统。

下面是一个简单的增量式PID控制函数示例：

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

// PID函数
void pid_controller(float setpoint, float current_value, float *integral, float *derivative, float kp, float ki, float kd, float sample_time, float *output)
{
    // 更新积分
    *integral += setpoint - current_value * sample_time;

    // 计算微分（这里假设当前值已存储）
    float derivative_value = (setpoint - last_setpoint) / sample_time;
    last_setpoint = setpoint;

    // PID计算
    float error = setpoint - current_value;
    *output = kp * error + ki * *integral + kd * derivative_value;
}

// 假设last_setpoint用于计算微分，初始化为0
float last_setpoint = 0;
float integral = 0; // 积分部分

int main()
{
    float setpoint = 50; // 设定的目标值
    float current_value = 0; // 系统当前值，每次循环后更新
    float sample_time = 0.01; // 时间间隔
    float output; // 输出控制信号

    while(1)
    {
        // 获取新数据并应用PID算法
        pid_controller(setpoint, current_value, &integral, &derivative_value, 2, 0.1, 0.2, sample_time, &output);

        // 打印输出值并处理实际动作
        printf("Output: %f\n", output);
        
        // 更新当前值，这里是简化模拟，实际应用中应从传感器读取
        current_value += /* some_system_response */;
    }

    return 0;
}