用C语言实现PID算法

PID算法是一种控制算法，用于对控制系统进行调节。下面是一个简单的用C语言实现PID算法的例子：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define SAMPLE_TIME 0.1 // 采样时间
#define KP 1.0 // 比例系数
#define KI 0.2 // 积分系数
#define KD 0.1 // 微分系数

double pid_ctrl(double set_point, double process_var);

int main(int argc, char **argv) {
    double set_point = 50.0; // 设定值
    double process_var = 20.0; // 过程值
    double output = 0.0; // 控制输出
    
    printf("PID Control\n");
    
    while (1) {
        // 计算控制输出
        output = pid_ctrl(set_point, process_var);
        
        // 输出控制输出
        printf("Output: %lf\n", output);
        
        // 更新过程值
        process_var += output;
        
        // 休眠采样时间
        usleep(SAMPLE_TIME * 1000000);
    }
    
    return 0;
}

double pid_ctrl(double set_point, double process_var) {
    static double pre_error = 0.0;
    static double integral = 0.0;
    
    double error = set_point - process_var;
    double derivative = (error - pre_error) / SAMPLE_TIME;
    
    integral += error * SAMPLE_TIME;
    pre_error = error;
    
    return KP * error + KI * integral + KD * derivative;
}

该程序中，`pid_ctrl()`函数实现了PID算法的计算，包括比例、积分和微分三个部分。其中，`pre_error`和`integral`分别记录上一次误差和积分值，以便在下一次计算中使用。`main()`函数中，程序通过不断计算控制输出并更新过程值的方式，实现了对控制系统的调节。