stm32如何用增量式pid算法实现pwm波的控制
时间: 2024-01-29 08:03:50 浏览: 35
在STM32中使用增量式PID算法进行PWM波的控制,可以采用以下步骤:
1. 定义PID算法所需的变量:包括比例系数Kp、积分系数Ki、微分系数Kd、当前误差值error、上一次误差值last_error、累计误差值sum_error等。
2. 在定时器中断中,获取当前的输入值和目标值,计算误差值error,并进行PID计算,得到增量值delta。
3. 将增量值delta加到PWM波的占空比上,得到新的占空比值,并更新PWM输出。
4. 更新上一次误差值last_error和累计误差值sum_error。
下面是一个简单的示例代码:
```c
#include "stm32f4xx.h"
#define PWM_PERIOD 1000
// PID算法所需的变量
float Kp = 0.5, Ki = 0.2, Kd = 0.1;
float error = 0, last_error = 0, sum_error = 0;
// PWM波输出的占空比
uint16_t pwm_duty_cycle = 500;
// 获取当前的输入值和目标值
float get_input_value(void)
{
// TODO: 获取当前的输入值,例如读取ADC的值
}
float get_target_value(void)
{
// TODO: 获取目标值,例如从外部设定
}
// PID计算
float pid_compute(void)
{
float delta = 0;
// 计算误差值error
float input_value = get_input_value();
float target_value = get_target_value();
error = target_value - input_value;
// 计算PID增量值delta
delta = Kp * (error - last_error) + Ki * sum_error + Kd * (error - 2 * last_error + sum_error);
// 更新占空比值
pwm_duty_cycle += (int)delta;
// 限制占空比值范围
if (pwm_duty_cycle < 0)
pwm_duty_cycle = 0;
else if (pwm_duty_cycle > PWM_PERIOD)
pwm_duty_cycle = PWM_PERIOD;
// 更新上一次误差值和累计误差值
last_error = error;
sum_error += error;
return delta;
}
// 定时器中断处理函数
void TIM3_IRQHandler(void)
{
if (TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_Update) != RESET)
{
// PID计算
pid_compute();
// 更新PWM输出
TIM_SetCompare1(TIM4, pwm_duty_cycle);
TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_Update);
}
}
int main(void)
{
// 初始化定时器和PWM输出
// ...
// 启动定时器中断
TIM_ITConfig(TIM3, TIM_IT_Update, ENABLE);
TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);
while (1)
{
// TODO: 其他操作
}
}
```
需要注意的是,增量式PID算法需要对占空比值进行限制,以确保输出在合理的范围内。此外,还需要根据具体的应用场景来调整PID算法的参数,以获得更好的控制效果。