用C语言写PID算法使得输出功率值保持稳定

在C语言中，PID (Proportional-Integral-Derivative) 算法常用于控制系统中，比如保持电机功率、温度等变量恒定。下面是PID控制器的基本原理：

1. **Proportional** (P) 分量：当前误差乘以比例系数，这是最直接的反馈，它直接对应于目标值和实际值之间的差距。

2. **Integral** (I) 分量：累计误差积分，如果长时间存在偏差，积分项会逐渐增加，直到偏差消失。

3. **Derivative** (D) 分量：预测未来误差变化的趋势，通过测量输入的变化率来调整控制。

下面是一个简单的PID函数实现示例：

float setpoint; // 设定的目标功率值
float output;   // 控制输出的实际功率值
float error;    // 当前误差
float integral; // 积分部分
float derivative; // 微分部分

// PID函数
void pid(float input) {
    float kp = 0.5; // 比例增益
    float ki = 0.1; // 积分增益
    float kd = 0.01; // 微分增益
    float dt;      // 时间差，假设已知或由时间间隔提供

    // 更新误差和积分
    error = setpoint - input;
    integral += error * dt;

    // 限制积分防止发散
    if (integral > LIMIT) integral = LIMIT;
    if (integral < -LIMIT) integral = -LIMIT;

    // 计算PID输出
    output = kp * error + ki * integral - kd * (error - previous_error) / dt;
    previous_error = error;

    // 调整实际功率
    adjust_power(output);
}

// 相关问题--
1. 怎样选择合适的PID参数？
2. 在实时控制系统中如何处理dt的变化？
3. PID算法如何应对系统噪声影响？