pid算法 代码 增量式

PID(Proportional-Integral-Derivative)算法是一种常用的控制算法，在自动控制领域广泛应用，如机器人、无人机和工业自动化等。它通过比例(Part）、积分(Impulse）和微分(Derivative）三个参数调整控制器的行为，以达到稳定系统的状态。

增量式PID通常用于处理连续变化的过程变量，它的核心思想是每次只考虑输入值的变化（增量），而不是绝对值。这样可以节省计算资源并提高响应速度，特别适合实时系统。下面是一个简单的Python代码片段，展示了如何实现增量式的PID控制器：

class IncrementalPID:
    def __init__(self, kp, ki, kd=0, sample_time=0):
        self.kp = kp
        self.ki = ki
        self.kd = kd
        self.sample_time = sample_time
        self.last_error = 0
        self.integral = 0

    def update(self, current_value, desired_value):
        error = current_value - desired_value
        derivative = (error - self.last_error) / self.sample_time if self.sample_time > 0 else 0

        self.integral += error * self.sample_time
        output = self.kp * error + self.ki * self.integral + self.kd * derivative
        self.last_error = error

        return output

在这个代码里，`kp`、`ki`和`kd`分别是比例、积分和微分系数。`update`方法接收当前值和期望值，然后计算PID输出。`last_error`记录上一次误差，`integral`累积积分项，每次更新都会应用到输出计算。