stm32 模糊自适应pid程序
时间: 2023-08-04 07:04:38 浏览: 78
针对 STM32 的模糊自适应 PID 程序,可以参考以下步骤:
1. 定义 PID 控制器的参数,包括比例系数、积分系数、微分系数等。
2. 定义模糊逻辑控制器的输入变量和输出变量,例如输入变量可以是误差和误差变化率,输出变量可以是 PID 控制器的输出。
3. 建立模糊规则库,包括输入变量和输出变量之间的对应关系。
4. 根据输入变量的取值,通过模糊推理得到输出变量的模糊值。
5. 将模糊值转化为实际的 PID 控制器输出值,更新 PID 控制器的参数,控制系统进行调节。
以下是一个简单的模糊自适应 PID 控制器的示例代码,供参考:
```c
// 定义 PID 控制器参数
float kp = 0.1, ki = 0.05, kd = 0.01;
float error = 0, last_error = 0, integral = 0, derivative = 0, output = 0;
// 定义模糊逻辑控制器输入变量和输出变量
float error_input = 0, error_derivative_input = 0, output_fuzzy = 0;
// 建立模糊规则库
float error_low[] = {-10, -10, -5, 0};
float error_middle[] = {-5, 0, 5};
float error_high[] = {0, 5, 10, 10};
float error_derivative_low[] = {-10, -10, -5, 0};
float error_derivative_middle[] = {-5, 0, 5};
float error_derivative_high[] = {0, 5, 10, 10};
float output_low[] = {-10, -10, -5, 0};
float output_middle[] = {-5, 0, 5};
float output_high[] = {0, 5, 10, 10};
// 模糊推理
void fuzzy_logic() {
// 根据输入变量的取值,计算模糊值
float error_fuzzy = fuzzy(error_input, error_low, error_middle, error_high);
float error_derivative_fuzzy = fuzzy(error_derivative_input, error_derivative_low, error_derivative_middle, error_derivative_high);
output_fuzzy = defuzzy(error_fuzzy, error_derivative_fuzzy, output_low, output_middle, output_high);
}
// 模糊函数
float fuzzy(float input, float* low, float* middle, float* high) {
float output = 0;
if (input <= low[0] || input >= high[3]) {
return output;
}
if (input >= low[1] && input <= low[2]) {
output = (input - low[1]) / (low[2] - low[1]);
} else if (input >= middle[0] && input <= middle[1]) {
output = 1;
} else if (input >= middle[1] && input <= middle[2]) {
output = (middle[2] - input) / (middle[2] - middle[1]);
} else if (input >= high[1] && input <= high[2]) {
output = (input - high[1]) / (high[2] - high[1]);
}
return output;
}
// 反模糊函数
float defuzzy(float input1, float input2, float* low, float* middle, float* high) {
float output = 0;
float sum = 0;
for (int i = 0; i < 4; i++) {
for (int j = 0; j < 3; j++) {
float value = min(input1, low[i]) * min(input2, low[j])
+ min(input1, low[i]) * min(input2, middle[j])
+ min(input1, middle[i]) * min(input2, low[j])
+ min(input1, middle[i]) * min(input2, middle[j])
+ min(input1, high[i]) * min(input2, middle[j])
+ min(input1, middle[i]) * min(input2, high[j])
+ min(input1, high[i]) * min(input2, high[j]);
output += value * (low[i] + low[j]) / 2;
sum += value;
}
}
return output / sum;
}
// PID 控制器
void pid_control() {
error = setpoint - actual_value;
integral += error;
derivative = error - last_error;
output = kp * error + ki * integral + kd * derivative;
last_error = error;
}
// 主函数
int main() {
while (1) {
// 获取实际值
actual_value = get_actual_value();
// 计算 PID 控制器的输入变量
error_input = error;
error_derivative_input = derivative;
// 模糊推理得到 PID 控制器的输出值
fuzzy_logic();
// 更新 PID 控制器的参数
pid_control();
// 输出 PID 控制器的输出值
output_pid(output);
}
}
```
需要注意的是,以上代码仅供参考,实际应用中需要根据具体的场景进行调整和优化。
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