用python使用Ziegler-Nlichols法自动调节单片机的PID参数

使用 Ziegler-Nichols 方法自动调节单片机的 PID 参数也可以使用 Python 来实现。下面是一个基本的示例：

1. 首先，确保你的单片机与计算机通过串口进行通信，并且你已经安装了相应的串口库（如 pySerial）。

2. 在 Python 中导入所需的库：

import serial
import time

3. 打开串口连接：

ser = serial.Serial('COMX', 9600)  # 替换为你的串口号和波特率
ser.flushInput()

4. 编写一个函数来发送 PID 值到单片机：

def send_pid_values(kp, ki, kd):
    pid_values = f"{kp},{ki},{kd}\n"
    ser.write(pid_values.encode())

5. 编写一个函数来接收反馈信号并进行相应的调节：

def auto_adjust_pid():
    target_value = 50  # 设定目标值
    
    # 初始化 PID 值
    kp = 0
    ki = 0
    kd = 0
    
    # 初始化调节模式和增量
    adjust_mode = "Proportional"
    increment = 1.0
    
    while True:
        # 发送当前 PID 值到单片机
        send_pid_values(kp, ki, kd)
        
        # 接收反馈信号
        feedback = ser.readline().decode().strip()
        
        # 解析反馈信号
        current_value, error = feedback.split(",")
        current_value = float(current_value)
        error = float(error)
        
        # 执行调节算法
        if adjust_mode == "Proportional":
            kp += increment
            adjust_mode = "Integral"
        elif adjust_mode == "Integral":
            ki += increment
            adjust_mode = "Derivative"
        else:
            kd += increment
            increment /= 2
            adjust_mode = "Proportional"
        
        # 若当前值接近目标值，则停止调节
        if abs(current_value - target_value) < 0.5:
            break
        
        time.sleep(0.1)  # 控制循环速率

6. 调用 `auto_adjust_pid()` 函数开始自动调节。

以上代码是一个简单的示例，它使用了经典的 Ziegler-Nichols 方法来自动调节 PID 参数。你可以根据你的单片机型号和具体的通信协议进行适当的修改。此外，PID 调节可能需要根据你的具体需求进行更多的调试和优化。