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在使用单片机作为控制cpu时,请稍作简化,具体的PID参数必须由具体对象通过实验确定。
由于单片机的处理速度和ram资源的限制,一般不采用浮点数运算,而将所有参数全部用整数,
运算到最后再除以一个2的N次方数据(相当于移位),作类似定点数运算,可大大提高运算速度,
根据控制精度的不同要求,当精度要求很高时,注意保留移位引起的“余数”,做好余数补偿。
这个程序只是一般常用pid算法的基本架构,没有包含输入输出处理部分。
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#include <string.h>
#include <stdio.h>
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PID Function
The PID function is used in mainly
control applications. PID Calc performs one iteration of the PID
algorithm.
While the PID function works, main is just a dummy program showing
a typical usage.
PID功能
在PID功能主要用于控制应用。 PID 计算器执行一个PID的迭代算法。虽然PID功能的工程,
主要只是一个虚拟程序显示一个典型的使用。
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typedef struct PID {
double SetPoint // 设定目标 Desired Value
double Proportion// 比例常数 Proportional Const
double Integral // 积分常数 Integral Const
double Derivative// 微分常数 Derivative Const
double LastError // Error[-1]
double PrevError // Error[-2]
double SumError // Sums of Errors
} PID
/*================================ PID计算部分===============================*/
double PIDCalc( PID *pp, double NextPoint )
{
double dError,Error
Error = pp->SetPoint - NextPoint // 偏差
pp->SumError += Error // 积分
dError = pp->LastError - pp->PrevError// 当前微分
pp->PrevError = pp->LastError
pp->LastError = Error
return (pp->Proportion * Error // 比例项
+ pp->Integral * pp->SumError // 积分项
+ pp->Derivative * dError // 微分项
)
}
/*======================= 初始化的PID结构 Initialize PID Structure===========================*/
void PIDInit (PID *pp)
{
memset ( pp,0,sizeof(PID))
}
/*======================= 主程序 Main Program=======================================*/
double sensor (void)// 虚拟传感器功能 Dummy Sensor Function{return 100.0}
void actuator(double rDelta)// 虚拟驱动器功能 Dummy Actuator Function{}
void main(void)
{
PID sPID // PID控制结构 PID Control Structure
double rOut // PID响应(输出) PID Response (Output)
double rIn // PID反馈(输入) PID Feedback (Input)
PIDInit ( &sPID ) // 初始化结构 Initialize Structure
sPID.Proportion = 0.5 // 设置PID系数 Set PID Coefficients
sPID.Integral = 0.5
sPID.Derivative = 0.0
sPID.SetPoint = 100.0 // 设置PID设定 Set PID Setpoint
for ()
{ // 模拟最多的PID处理 Mock Up of PID Processing
rIn = sensor () // 读取输入 Read Input
rOut = PIDCalc ( &sPID,rIn ) // 执行的PID迭代 Perform PID Interation
actuator ( rOut ) // 所需的更改的影响 Effect Needed Changes
}
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