求一下增量式和位置式PID的C语言程序

增量式PID：

typedef struct{  

    float scope        //输出限幅量  

    float aim       //目标输出量  

    float real_out     //实际输出量   

    float Kp     

    float Ki     

    float Kd     

    float e0          //当前误差  

    float e1          //上一次误差  

    float e2          //上上次误差  

}PID_Type  

#define min(a, 陆伍罩b)           (a<b? a:b)  

#define max(a, b)           (a>b? a:b)  

#define limiter(x, a, b)      (min(max(x, a), b))  

#define exchange(a, b, tmp) (tmp=a, a=b, b=tmp)  

#define myabs(x)            ((x<0)? -x:x)  

  

float pid_acc(PID_Type *pid)  

{  

    float out  

    float ep, ei, ed  

      

    pid->e0 = pid->aim - pid->real_out  

    ep = pid->e0  - pid->e1  

    橘让ei = pid->e0  

    ed = pid->e0 - 2*pid->e1 早闹+ pid->e2  

    out = pid->Kp*ep + pid->Ki*ei + pid->Kd*ed  

    out = limiter(out, -pid->scope, pid->scope)  

    pid->e2 = pid->e1  

    pid->e1 = pid->e0  

    return out  

}

位置式PID：

typedef struct{  

    float scope    //输出限幅量  

    float aim   //目标输出量  

    float real_out //反馈输出量  

    float Kp         

    float Ki  

    float Kd  

    float Sum  

    float e0       //当前误差  

    float e1       //上一次误差  

}PID_Type  

  

#define max(a, b)           (a>b? a:b)  

#define min(a, b)           (a<b? a:b)  

#define limiter(x, a, b)      (min(max(x, a), b))  

  

float pid_pos(PID_Type *p)  

{  

    float pe, ie, de  

    float out = 0  

  

    p->e0 = p->aim - p->real_out      //计算当前误差    

  

    p->Sum += p->e0       //误差积分  

  

    de = p->e0 - p->e1     //误差微分  

  

    pe = p->e0  

    ie = p->Sum  

  

    p->e1 = p->e0  

  

    out = pe*(p->Kp) + ie*(p->Ki) + de*(p->Kd)  

  

    out = limiter(out, -p->scope, p->scope)       //输出限幅

    return out  

}

亲手移植到我的stm32小车上 调试3个参数后正常使用。

PID结构体

位置式PID结构体比增量式PID结构体多了一个SumError成员，用于记录当前量与目标值的累积误差，位置式PID是不需要PrevError成员的。

LocPIDCalc函数

上述函数是位置式PID算法实现方法。首先求出目标值与当前量的偏差保存在iError变量中，这个偏差量亮中缓将作为位置式PID运算的比例项因子。把这个偏差值加到PID结构体成培闹员SumError计算累积误差，这个累敬模积误差将作为PID运算的积分项因子。把偏差值减去上次偏差值的结果作为PID运算的微分项因子。

数字PID位置型控制算式如下：

u(k)=Kp[

e(k)

+??e(i)T/T??

+

Td(

e(k)-e(k)

)/T

]

Kp为比例增益，T为采样周此盯轿期，T??为积分森肆时间常数，Td为微分时间则敏常数，k采样序号，??为累加器（i从0到k），由于该控制算法提供了执行机构的位置u(k)，如阀门的开度，所以被成为数字PID位置型控制算法。

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