位置式pid控制算法

增量式PID算法的输出量为

ΔUn = Kp[(en-en-1)+(T/Ti)en+(Td/T)(en-2*en-1+en-2)]

式中，en、en-1、en-2分别为第n次、n-1次和n-2次的偏差值，Kp、Ti、Td分别为比例系数、积分系数和微分系数，T为采样周期。

计算机每隔链桐固定时间 T将现场温度与用户设定目标温度的差值带入增量式PID算法公式，由公式棚培坦输出量决定PWM方中慧波的占空比，后续加热电路根据此PWM方波的占空比决定加热功率。现场温度与目标温度的偏差大则占空比大，加热电路的加热功率大，使温度的实测值与设定值的偏差迅速减少；反之，二者的偏差小则占空比减小，加热电路加热功率减少，直至目标值与实测值相等，达到自动控制的目的。

刚好前不久搞过PID，部分程序如下，仅供参考

/*==============================================================================

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，当精度要求穗者雹很高时，注意保留移位引起的“余数”，做好余数补偿。猜帆

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。

==============================================================================*/

#include <string.h>

#include <stdio.h>

/嫌衡*===============================================================================

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。

================================================================================*/

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

}

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。

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