C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)51單片機(jī)中的PID算法
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#ifndef __PID__#define __PID__/*PID = Uk + KP*[E(k)-E(k-1)]+KI*E(k)+KD*[E(k)-2E(k-1)+E(k-2)];(增量型PID算式)函數(shù)入口: RK(設(shè)定值),CK(實(shí)際值),KP,KI,KD函數(shù)出口: U(K)*/typedef struct PIDValue{int8 KP;int8 KI;int8 KD;int8 F;int8 BITMOV;int EK[3];int UK;int RK;int CK;int UK_REAL;}pid_str;//PIDValueStr PID;void pid_exe(pid_str *PID) ;#endif//pid.c/*PID = PID->UK_REAL + PID->KP*[E(k)-E(k-1)]+PID->KI*E(k)+PID->KD*[E(k)-2E(k-1)+E(k-2)];(增量型PID算式)函數(shù)入口: PID->RK(設(shè)定值),PID->CK(實(shí)際值),PID->KP,PID->KI,PID->KD函數(shù)出口: U(K)*/#include"defines.h"#include"pid.h"#define MAXOUT 0xff//#define MAXGAP 100void pid_exe(pid_str*PID){PID->EK[2]=PID->EK[1];PID->EK[1]=PID->EK[0];PID->EK[0]=PID->RK-PID->CK;PID->UK_REAL=PID->UK_REAL+PID->KP*(PID->EK[0]-PID->EK[1])//微分一次后積分即原數(shù)+(float)PID->KI*PID->EK[0]/PID->F//直接積分+(float)PID->KD*(PID->EK[0]-2*PID->EK[1]+PID->EK[2])*PID->F;//二階微分后積分即一階微分if((PID->UK_REAL>>PID->BITMOV)>=MAXOUT){PID->UK=MAXOUT;}else if(PID->UK_REAL>>PID->BITMOV<=-MAXOUT){PID->UK=-MAXOUT;}else{PID->UK=PID->UK_REAL>>PID->BITMOV;}}這里我寫(xiě)的代碼用到的是增量型的PID（即UK_REAL + PID->KP*[E(k)-E(k-1)]+PID->KI*E(k)+PID->KD*[E(k)-2E(k-1)+E(k-2)];這句話所對(duì)應(yīng)的是pid控制量在之前pid控制量的基礎(chǔ)上增加的值，相當(dāng)于求了一次導(dǎo)）。最終輸出的結(jié)果將每一次運(yùn)算的值累加輸出就行了。
本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/201611/318609.htm附上摘抄的位置型pid與增量型pid的區(qū)別來(lái)。。
（1）位置式PID控制的輸出與整個(gè)過(guò)去的狀態(tài)有關(guān)，用到了誤差的累加值；而增量式PID的輸出只與當(dāng)前拍和前兩拍的誤差有關(guān)，因此位置式PID控制的累積誤差相對(duì)更大；（2）增量式PID控制輸出的是控制量增量，并無(wú)積分作用，因此該方法適用于執(zhí)行機(jī)構(gòu)帶積分部件的對(duì)象，如步進(jìn)電機(jī)等，而位置式PID適用于執(zhí)行機(jī)構(gòu)不帶積分部件的對(duì)象，如電液伺服閥。（3）由于增量式PID輸出的是控制量增量，如果計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障，誤動(dòng)作影響較小，而執(zhí)行機(jī)構(gòu)本身有記憶功能，可仍保持原位，不會(huì)嚴(yán)重影響系統(tǒng)的工作，而位置式的輸出直接對(duì)應(yīng)對(duì)象的輸出，因此對(duì)系統(tǒng)影響較大。
評(píng)論