PI控制C语言实现目标值为无符号16位整形值，比例系数与积分系数位无符号16位整型值，最大值不能超过限制值

以下是一个改进版的C语言程序，演示如何实现PI控制器，同时确保输出不会超过限制值，并且目标值、比例系数、积分系数均为无符号16位整型值的范围：

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

float pi_controller(uint16_t setpoint, uint16_t input, uint16_t kp, uint16_t ki, uint16_t limit) {
    static float integral = 0;
    float error = (float)setpoint - (float)input;
    integral += error;
    // 防止积分饱和
    if(integral > limit) {
        integral = limit;
    } else if(integral < -limit) {
        integral = -limit;
    }
    float output = (float)kp * error + (float)ki * integral;
    // 防止输出超过限制
    if(output > limit) {
        output = limit;
    } else if(output < -limit) {
        output = -limit;
    }
    return output;
}

int main() {
    const uint16_t setpoint = 32768; // 设定值为中间值
    const uint16_t kp = 100; // 比例系数
    const uint16_t ki = 10; // 积分系数
    const uint16_t limit = 32768; // 输出限制
    uint16_t input = 0;
    while(1) {
        // 模拟输入值的变化
        input = rand() % 65536;
        printf("Input: %d\n", input);
        // 计算输出
        float output = pi_controller(setpoint, input, kp, ki, limit);
        printf("Output: %.2f\n\n", output);
    }
    return 0;
}

这个程序与之前的程序类似，但是将函数参数和常量改为无符号16位整型值。在pi_controller函数中，我们需要将输入和目标值转换为浮点数进行计算。最后，程序打印输入和输出值。

请注意，这个程序仅用于演示目的，实际应用中可能需要进行更复杂的控制。例如，可能需要使用微分项来更好地抑制震荡，或者需要使用PID控制器来更好地控制系统。