stm32f4 增量式pid

STM32F4 增量式 PID 是一种基于 STM32F4 微控制器的 PID 控制算法，其中增量式 PID 是一种相对传统的 PID 控制算法的改进。在增量式 PID 控制算法中，控制器输出的值不是绝对的控制量，而是增量。

具体来说，增量式 PID 控制算法通过比较当前的误差与前一次的误差，计算增量值，并将其加入到前一次的控制量中，得到当前的控制量。这种控制方式可以减少控制量的抖动，提高控制精度。

在 STM32F4 上实现增量式 PID 控制算法，需要使用 STM32F4 的定时器、输入捕获和 PWM 输出等功能。通过编程实现增量式 PID 控制算法，可以实现对各种控制系统的精确控制。

相关问题

stm32f4增量式pid程序

下面是一个基于STM32F4的增量式PID程序示例：

#include "stm32f4xx.h"

float kp = 1.0f;    // 比例系数
float ki = 0.1f;    // 积分系数
float kd = 0.01f;   // 微分系数

float setpoint = 50.0f;    // 设定值
float feedback = 0.0f;     // 反馈值
float error = 0.0f;        // 误差值
float last_error = 0.0f;   // 上次误差值
float integral = 0.0f;     // 积分值
float derivative = 0.0f;   // 微分值

float output = 0.0f;   // 输出值

void TIM2_IRQHandler(void)
{
    if(TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) != RESET)
    {
        // 计算误差值
        error = setpoint - feedback;
        // 计算积分值
        integral += error;
        // 计算微分值
        derivative = error - last_error;
        // 计算输出值
        output = kp * error + ki * integral + kd * derivative;
        // 保存上次误差值
        last_error = error;
        // 输出到PWM通道
        TIM_SetCompare1(TIM3, (uint16_t)(output));
        // 清除中断标志位
        TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update);
    }
}

int main(void)
{
    // 初始化PWM输出
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
    TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;

    RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOC, ENABLE);
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;
    GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;

    GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);

    GPIO_PinAFConfig(GPIOC, GPIO_PinSource6, GPIO_AF_TIM3);

    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 999;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 8399;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;

    TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure);

    TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
    TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
    TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0;
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;

    TIM_OC1Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);

    TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);

    // 初始化PID控制器
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 999;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 8399;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;

    TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);

    TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_Update, ENABLE);

    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;

    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

    TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);

    // 进入主循环
    while(1)
    {
        // 读取反馈值，这里假设反馈值为ADC转换结果
        feedback = (float)ADC_GetConversionValue(ADC1);
    }
}

在这个例子中，我们使用TIM2作为控制器的计时器，TIM3作为PWM输出。在TIM2的中断处理函数中，我们计算误差值、积分值和微分值，并根据比例系数、积分系数和微分系数计算输出值。最后，我们将输出值写入到PWM通道，控制电机的转速。

注意，这个程序仅仅是一个示例，实际应用中需要根据具体的系统特点和控制需求进行调整。

用stm32f4写一个增量式pid程序

好的，我来给您讲解一下，步骤如下：

1. 定义PID结构体，包括反馈量、设定值、误差、比例系数、积分系数、微分系数、输出值、上一次误差、积分值等变量。

2. 初始化PID结构体，包括设定值、比例系数、积分系数、微分系数、输出值等变量。

3. 在主循环中不断读取反馈量，计算误差，并更新PID结构体中的误差、积分值、微分值等变量。

4. 根据PID算法计算输出值，并将输出值发送给执行器。

5. 循环执行以上步骤，直到达到设定的控制目标。

下面是增量式PID程序的代码示例：

#include "stm32f4xx.h"

typedef struct
{
    float target;   // 设定值
    float feedback; // 反馈量
    float error;    // 误差
    float kp;       // 比例系数
    float ki;       // 积分系数
    float kd;       // 微分系数
    float output;   // 输出值
    float lastError;// 上一次误差
    float integral; // 积分值
    float derivative;//微分值
} PID_TypeDef;

void PID_Init(PID_TypeDef *pid, float target, float kp, float ki, float kd)
{
    pid->target = target;
    pid->kp = kp;
    pid->ki = ki;
    pid->kd = kd;
    pid->error = 0;
    pid->lastError = 0;
    pid->integral = 0;
    pid->derivative = 0;
    pid->output = 0;
}

float PID_Calculate(PID_TypeDef *pid, float feedback)
{
    pid->feedback = feedback;
    pid->error = pid->target - pid->feedback;
    pid->integral += pid->error;
    pid->derivative = pid->error - pid->lastError;
    pid->output = pid->kp * pid->error + pid->ki * pid->integral + pid->kd * pid->derivative;
    pid->lastError = pid->error;
    return pid->output;
}

int main()
{
    // 初始化PID结构体
    PID_TypeDef pid;
    PID_Init(&pid, 50, 0.5, 0.01, 0.1);
    
    // 循环读取反馈量，并计算输出值
    while (1)
    {
        float feedback = /* 读取反馈量 */;
        float output = PID_Calculate(&pid, feedback);
        /* 发送输出值给执行器 */
    }
}

以上代码仅供参考，具体实现还需要根据具体的需求进行调整。