HAL库PID电机控制代码

以下是一个使用HAL库实现PID电机控制的示例代码：

#include "stm32f4xx_hal.h"

/* 定义PID结构体 */
typedef struct {
  float Kp;  // 比例系数
  float Ki;  // 积分系数
  float Kd;  // 微分系数
  float setpoint;  // 目标值
  float last_error;  // 上一次误差
  float integral;  // 积分值
} pid_t;

/* 定义PID结构体变量 */
pid_t pid = {0.1, 0.01, 0.05, 0, 0, 0};

/* 定义电机控制变量 */
TIM_HandleTypeDef htim1;
float duty_cycle = 0;

/* 定义更新PID控制器的函数 */
float pid_update(float input) {
  // 计算误差
  float error = pid.setpoint - input;

  // 计算积分值
  pid.integral += error;

  // 计算微分值
  float derivative = error - pid.last_error;

  // 计算控制量
  float output = pid.Kp * error + pid.Ki * pid.integral + pid.Kd * derivative;

  // 保存误差值
  pid.last_error = error;

  return output;
}

/* 定义更新电机PWM占空比的函数 */
void update_pwm(void) {
  // 更新电机PWM占空比
  TIM_OC_InitTypeDef sConfigOC = {0};
  sConfigOC.OCMode = TIM_OCMODE_PWM1;
  sConfigOC.Pulse = (uint32_t)(duty_cycle * __HAL_TIM_GET_AUTORELOAD(&htim1));
  sConfigOC.OCPolarity = TIM_OCPOLARITY_HIGH;
  sConfigOC.OCFastMode = TIM_OCFAST_DISABLE;
  HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim1, &sConfigOC, TIM_CHANNEL_1);
  HAL_TIM_PWM_Start(&htim1, TIM_CHANNEL_1);
}

/* 主函数 */
int main(void) {
  // 初始化HAL库
  HAL_Init();

  // 配置时钟
  __HAL_RCC_TIM1_CLK_ENABLE();

  // 配置GPIO引脚
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_8;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
  GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF1_TIM1;
  HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

  // 配置PWM定时器
  htim1.Instance = TIM1;
  htim1.Init.Prescaler = 0;
  htim1.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
  htim1.Init.Period = 8399;
  htim1.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
  HAL_TIM_PWM_Init(&htim1);

  // 设置PID控制器目标值
  pid.setpoint = 100;

  // 主循环
  while (1) {
    // 读取传感器值
    float sensor_value = read_sensor();

    // 更新PID控制器
    float control_output = pid_update(sensor_value);

    // 计算电机PWM占空比
    duty_cycle = control_output / 100;