一、PID 的数学模型
在工业应用中 PID 及其衍生算法是应用最广泛的算法之一,是当之无愧的万能
算法,如果能够熟练掌握 PID 算法的设计与实现过程,对于一般的研发人员来
讲,应该是足够应对一般研发问题了,而难能可贵的是,在很多控制算法当
中,PID 控制算法又是最简单,最能体现反馈思想的控制算法,可谓经典中的
经典。经典的未必是复杂的,经典的东西常常是简单的,而且是最简单的。PID
算法的一般形式:
二、PID 的 C 语言实现
1.位置式 PID 的 C 语言实现
上边已经抽象出了位置性 PID 和增量型 PID 的数学表达式,这里重点讲解 C 语
言代码的实现过程。
第一步:定义 PID 变量结构体,代码如下:
struct t_pid{
float SetSpeed; //定义设定值
float ActualSpeed; //定义实际值
float err; //定义偏差值
float err_last; //定义上一个偏差值
float Kp,Ki,Kd; //定义比例、积分、微分系数
float voltage; //定义电压值(控制执行器的变量)
float integral; //定义积分值
}pid;
第二部:初始化变量,代码如下:
void PID_init(){
pid.SetSpeed=0.0;
pid.ActualSpeed=0.0;
pid.err=0.0;
pid.err_last=0.0;
pid.voltage=0.0;
pid.integral=0.0;
pid.Kp=0.2;
pid.Ki=0.015;
pid.Kd=0.2;
}
统一初始化变量,尤其是 Kp,Ki,Kd 三个参数,调试过程当中,对于要求的控制
效果,可以通过调节这三个量直接进行调节。
第三步:编写控制算法,代码如下:
float PID_realize(float speed){
pid.SetSpeed=speed;
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