stm32用pid算法控制电压

STM32可以使用PID算法控制电压，具体步骤如下：

1. 设置ADC通道，读取电压信号，并进行数字转换，得到电压值；

2. 设置PWM输出通道，控制电源输出电压；

3. 设置PID控制器参数：Kp、Ki、Kd，其中Kp为比例系数，Ki为积分系数，Kd为微分系数；

4. 在主循环中进行PID计算，根据实际电压值与设定电压值之间的误差，计算出控制输出值；

5. 将PID计算结果作为PWM占空比，控制电源输出电压；

6. 循环执行步骤4和5，实现电压控制。

需要注意的是，PID控制器的参数需要根据实际系统特性进行调整，以达到较好的控制效果。

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stm32用pid算法控制电压，用代码详细举例并说明每句的含义

以下是一个基于STM32的PID算法控制电压的代码示例：

#include "stm32f1xx.h"

// 定义PID算法参数
#define Kp 1.0
#define Ki 0.5
#define Kd 0.1

// 定义电压测量值和设定值
float voltageMeasured = 0;
float voltageSetpoint = 3.3;

// 定义PID算法需要用到的变量
float error = 0, lastError = 0, integral = 0, derivative = 0;
float output = 0;

int main(void)
{
    // 初始化系统时钟和GPIO
    SystemInit();
    RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_IOPAEN;
    GPIOA->CRL &= ~(GPIO_CRL_MODE0 | GPIO_CRL_CNF0);
    GPIOA->CRL |= GPIO_CRL_MODE0_0;

    // 初始化定时器和PWM输出
    RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_TIM1EN;
    TIM1->PSC = 7199; // 计数器频率为10kHz
    TIM1->ARR = 999; // 计数器最大值为999，即10ms
    TIM1->CCMR1 |= TIM_CCMR1_OC1M_2 | TIM_CCMR1_OC1M_1; // CH1 PWM模式1
    TIM1->CCER |= TIM_CCER_CC1E; // CH1输出使能
    TIM1->CR1 |= TIM_CR1_ARPE | TIM_CR1_CEN; // 启用自动重载寄存器和计数器

    // 进入PID算法循环
    while (1)
    {
        // 读取电压测量值
        voltageMeasured = readVoltage();

        // 计算误差
        error = voltageSetpoint - voltageMeasured;

        // 计算积分项
        integral += error;

        // 计算微分项
        derivative = error - lastError;
        lastError = error;

        // 计算输出值
        output = Kp * error + Ki * integral + Kd * derivative;

        // 将输出值限制在合理范围内
        if (output > 1000)
            output = 1000;
        else if (output < 0)
            output = 0;

        // 将输出值转换为PWM占空比
        TIM1->CCR1 = output;

        // 延时10ms，即计数器计数一个周期
        delay_ms(10);
    }
}

float readVoltage()
{
    // 读取ADC采样值并转换为电压值
    float voltage = 3.3 * ADC1->DR / 4095;
    return voltage;
}

void delay_ms(uint32_t ms)
{
    // 延时函数，使用系统滴答定时器
    uint32_t tickstart = HAL_GetTick();
    while ((HAL_GetTick() - tickstart) < ms);
}

代码中的每行含义如下：

1. `#include "stm32f1xx.h"`：包含STM32库文件。
2. `#define Kp 1.0`：定义PID算法中比例项的参数。
3. `#define Ki 0.5`：定义PID算法中积分项的参数。
4. `#define Kd 0.1`：定义PID算法中微分项的参数。
5. `float voltageMeasured = 0`：定义测量电压值的变量，并初始化为0。
6. `float voltageSetpoint = 3.3`：定义设定电压值的变量，并初始化为3.3V。
7. `float error = 0, lastError = 0, integral = 0, derivative = 0`：定义PID算法中需要用到的变量，并初始化为0。
8. `float output = 0`：定义输出PWM占空比的变量，并初始化为0。
9. `int main(void)`：主函数。
10. `SystemInit()`：初始化系统时钟。
11. `RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_IOPAEN`：启用GPIOA时钟。
12. `GPIOA->CRL &= ~(GPIO_CRL_MODE0 | GPIO_CRL_CNF0)`：将PA0的模式设置为推挽输出。
13. `GPIOA->CRL |= GPIO_CRL_MODE0_0`：设置PA0的输出模式为最大速率2MHz。
14. `RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_TIM1EN`：启用TIM1时钟。
15. `TIM1->PSC = 7199`：设置TIM1的预分频器，使计数器频率为10kHz。
16. `TIM1->ARR = 999`：设置TIM1的自动重载寄存器，使计数器最大值为999，即10ms。
17. `TIM1->CCMR1 |= TIM_CCMR1_OC1M_2 | TIM_CCMR1_OC1M_1`：设置TIM1的通道1的PWM模式为模式1。
18. `TIM1->CCER |= TIM_CCER_CC1E`：启用TIM1的通道1输出。
19. `TIM1->CR1 |= TIM_CR1_ARPE | TIM_CR1_CEN`：启用TIM1的自动重载寄存器和计数器。
20. `while (1)`：进入PID算法循环。
21. `voltageMeasured = readVoltage()`：读取电压测量值。
22. `error = voltageSetpoint - voltageMeasured`：计算误差。
23. `integral += error`：计算积分项。
24. `derivative = error - lastError`：计算微分项。
25. `lastError = error`：更新上一次误差值。
26. `output = Kp * error + Ki * integral + Kd * derivative`：计算输出值。
27. `if (output > 1000) output = 1000; else if (output < 0) output = 0`：将输出值限制在合理范围内。
28. `TIM1->CCR1 = output`：将输出值转换为PWM占空比，并输出到TIM1的通道1。
29. `delay_ms(10)`：延时10ms，即计数器计数一个周期。
30. `float readVoltage()`：读取ADC采样值并转换为电压值的函数。
31. `uint32_t tickstart = HAL_GetTick()`：记录当前系统滴答定时器的计数值。
32. `while ((HAL_GetTick() - tickstart) < ms)`：等待一定时间，即实现延时功能。

stm32用pid算法控制pwm

在STM32上使用PID算法来控制PWM，需要按照以下步骤进行：

1. 配置定时器：将PWM输出连接到一个定时器的输出通道上，并配置定时器的计数模式、时钟源等参数。

2. 配置PID控制器：需要设置PID控制器的比例系数、积分系数、微分系数等参数。同时，还需要设置控制器的采样周期，以便在每个采样时刻执行PID计算。

3. 读取反馈信号：使用一个ADC模块读取反馈信号，例如电机的转速或位置。

4. 计算控制量：使用PID算法计算出控制量，这个量可以是PWM占空比、电机电压、电机电流等。

5. 更新PWM输出：将计算出的控制量作为PWM的占空比进行更新，从而实现控制。

下面是一个简单的示例代码：

#include "stm32f4xx.h"

// PID控制器参数
#define KP 0.5f
#define KI 0.1f
#define KD 0.2f

// PWM输出参数
#define PWM_FREQ 1000 // PWM频率
#define PWM_DUTY 50   // PWM占空比

// 反馈信号采样周期
#define SAMPLE_TIME_MS 10

// PID控制器结构体
typedef struct {
  float kp, ki, kd;
  float setpoint;
  float error, last_error, sum_error;
  float output;
} PIDController;

// 初始化PID控制器
void pid_init(PIDController *pid, float kp, float ki, float kd, float setpoint) {
  pid->kp = kp;
  pid->ki = ki;
  pid->kd = kd;
  pid->setpoint = setpoint;
  pid->error = 0;
  pid->last_error = 0;
  pid->sum_error = 0;
  pid->output = 0;
}

// 计算PID控制器输出
void pid_compute(PIDController *pid, float feedback) {
  // 计算误差
  pid->error = pid->setpoint - feedback;
  
  // 计算误差积分项
  pid->sum_error += pid->error * SAMPLE_TIME_MS / 1000.0f;
  
  // 计算误差微分项
  float delta_error = (pid->error - pid->last_error) / (SAMPLE_TIME_MS / 1000.0f);
  
  // 计算控制器输出
  pid->output = pid->kp * pid->error + pid->ki * pid->sum_error + pid->kd * delta_error;
  
  // 保存上一次误差
  pid->last_error = pid->error;
}

int main() {
  // 配置PWM输出
  RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1, ENABLE);

  GPIO_InitTypeDef gpio_init;
  gpio_init.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;
  gpio_init.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;
  gpio_init.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  gpio_init.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
  gpio_init.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;
  GPIO_Init(GPIOA, &gpio_init);

  GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource8, GPIO_AF_TIM1);

  TIM_TimeBaseInitTypeDef tim_init;
  tim_init.TIM_Period = SystemCoreClock / PWM_FREQ - 1;
  tim_init.TIM_Prescaler = 0;
  tim_init.TIM_ClockDivision = 0;
  tim_init.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
  TIM_TimeBaseInit(TIM1, &tim_init);

  TIM_OCInitTypeDef oc_init;
  oc_init.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
  oc_init.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
  oc_init.TIM_Pulse = (SystemCoreClock / PWM_FREQ - 1) * PWM_DUTY / 100;
  oc_init.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
  TIM_OC1Init(TIM1, &oc_init);

  TIM_Cmd(TIM1, ENABLE);

  // 配置ADC采样
  RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOC, ENABLE);
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE);

  gpio_init.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
  gpio_init.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AN;
  GPIO_Init(GPIOC, &gpio_init);

  ADC_CommonInitTypeDef adc_common_init;
  adc_common_init.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;
  adc_common_init.ADC_Prescaler = ADC_Prescaler_Div2;
  adc_common_init.ADC_DMAAccessMode = ADC_DMAAccessMode_Disabled;
  adc_common_init.ADC_TwoSamplingDelay = ADC_TwoSamplingDelay_5Cycles;
  ADC_CommonInit(&adc_common_init);

  ADC_InitTypeDef adc_init;
  adc_init.ADC_Resolution = ADC_Resolution_12b;
  adc_init.ADC_ScanConvMode = DISABLE;
  adc_init.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;
  adc_init.ADC_ExternalTrigConvEdge = ADC_ExternalTrigConvEdge_None;
  adc_init.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_T1_CC1;
  adc_init.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;
  adc_init.ADC_NbrOfConversion = 1;
  ADC_Init(ADC1, &adc_init);

  ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_10, 1, ADC_SampleTime_480Cycles);

  ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);

  // 初始化PID控制器
  PIDController pid;
  pid_init(&pid, KP, KI, KD, 100);

  // 主循环
  while (1) {
    // 读取反馈信号
    ADC_SoftwareStartConv(ADC1);
    while (!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC));
    float feedback = ADC_GetConversionValue(ADC1);

    // 计算PID控制器输出
    pid_compute(&pid, feedback);

    // 更新PWM输出
    TIM_SetCompare1(TIM1, (SystemCoreClock / PWM_FREQ - 1) * pid.output / 100);
  }
}

注意，在实际应用中，需要根据具体的控制对象和控制要求来选择PID控制器的参数，以及PWM输出的频率和占空比。同时，还需要对反馈信号进行滤波和校准，以提高控制精度和稳定性。