STM32实现模糊PID库函数代码

模糊PID是一种基于模糊控制理论的PID控制算法，可以在非线性、时变、不确定性强的系统中实现较好的控制效果。在STM32上实现模糊PID库函数代码，可以参考以下步骤：

1. 定义模糊控制系统输入、输出和规则集等参数，例如：

float input_value;      // 模糊控制系统输入
float output_value;     // 模糊控制系统输出
float error;            // 控制误差
float delta_error;      // 控制误差变化率
float last_error;       // 上一次控制误差
float threshold;        // 控制误差门限
float kp, ki, kd;       // PID参数
int rule_count;         // 规则数量
float rule_inputs[3];   // 规则输入
float rule_outputs[3];  // 规则输出
float rule_weights[3];  // 规则权重

2. 定义模糊控制系统的模糊化、规则库、推理和解模糊化等函数，例如：

// 模糊化函数
float fuzzy(float input, float a, float b, float c) {
    float result;
    if (input <= a || input >= c) {
        result = 0;
    } else if (input >= b) {
        result = (c - input) / (c - b);
    } else {
        result = (input - a) / (b - a);
    }
    return result;
}

// 规则库函数
float rule_base(float input_error, float input_delta_error) {
    float output;
    for (int i = 0; i < rule_count; i++) {
        float activation = 1;
        for (int j = 0; j < 2; j++) {
            float value = rule_inputs[j];
            float a = value - 0.5;
            float b = value;
            float c = value + 0.5;
            activation = fminf(activation, fuzzy(j == 0 ? input_error : input_delta_error, a, b, c));
        }
        output += activation * rule_outputs[i] * rule_weights[i];
    }
    return output;
}

// 推理函数
float inference(float error, float delta_error) {
    float input_error = error / threshold;
    float input_delta_error = delta_error / threshold;
    float output = rule_base(input_error, input_delta_error);
    return output;
}

// 解模糊化函数
float defuzzy(float output) {
    return output;
}

3. 定义模糊PID控制函数，例如：

float fuzzy_pid(float input, float setpoint, float dt) {
    error = setpoint - input;
    delta_error = (error - last_error) / dt;
    output_value = kp * error + ki * error * dt + kd * delta_error;
    float fuzzy_output = inference(error, delta_error);
    float pid_output = defuzzy(fuzzy_output);
    output_value += pid_output;
    last_error = error;
    return output_value;
}

4. 在主函数中调用模糊PID控制函数，例如：

int main(void) {
    // 初始化模糊控制系统参数
    input_value = 0;
    output_value = 0;
    error = 0;
    delta_error = 0;
    last_error = 0;
    threshold = 1;
    kp = 1;
    ki = 0.1;
    kd = 0.01;
    rule_count = 3;
    rule_inputs[0] = -1;
    rule_inputs[1] = 0;
    rule_inputs[2] = 1;
    rule_outputs[0] = -1;
    rule_outputs[1] = 0;
    rule_outputs[2] = 1;
    rule_weights[0] = 1;
    rule_weights[1] = 1;
    rule_weights[2] = 1;

    // 循环运行模糊PID控制函数
    while (1) {
        float setpoint = 10;  // 希望达到的目标值
        float dt = 0.1;       // 控制周期
        input_value += 0.1;   // 模拟实际控制过程中的输入变化
        float output = fuzzy_pid(input_value, setpoint, dt);
        // 控制输出，例如设置PWM输出控制电机
    }
}

需要注意的是，以上代码只是一个简单的示例，实际应用中需要根据控制对象的特性进行参数调整和优化。