pid算法C 语言实现

pid算法C 语言实现 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算法是一种控制理论中常用的反馈控制算法，全称为比例-积分-微分控制器。它通过结合当前误差、历史误差积分和误差变化率来调整控制输出，以使系统尽可能接近期望的目标值。在C语言中实现PID算法，可以分为以下几个关键步骤和知识点： 1. **PID控制器结构体定义**： 结构体`PID`定义了PID控制器所需的参数和变量。`SetPoint`是设定的目标值，`Proportion`是比例常数，`Integral`是积分常数，`Derivative`是微分常数，`LastError`存储前一次的误差，`PrevError`存储前两次的误差，`SumError`是误差的积分。 2. **初始化函数`PIDInit`**： 在程序开始时，通常需要对PID控制器进行初始化，设置比例、积分和微分系数，以及清零误差历史数据。在给出的代码中，`PIDInit`函数负责初始化这些参数。 3. **主函数`main`**： 主函数是程序的入口，这里创建了一个名为`vPID`的`PID`结构体实例，并设置了比例、积分和微分系数。`verror`是实际值与设定值之间的误差，`Error`是误差的高低字节表示。`PIDcal`函数被用来计算PID输出增量，然后更新激光器（或其他设备）的控制值。 4. **PID算法函数`PIDcal`**： 这是PID算法的核心，计算了比例项`pError`，积分项`iError`和微分项`dError`。比例项是当前误差与上一次误差的差值，积分项是当前误差，微分项是当前误差与前两次误差的差值的平均值。将这三个项的计算结果组合起来，根据控制器的设定调整输出。 5. **数据类型和联合体**： 在代码中，`union stu`和`union dat`用于处理不同数据类型的转换，如将整型数值拆分为高字节和低字节。这在处理微控制器中的数据存储和传输时非常有用。 6. **其他辅助函数**： - `get_ad`: 用于获取ADC（模拟数字转换）的转换值，是将传感器输入的模拟信号转换为数字信号的关键步骤。 - `filter_valve`：可能是一个滤波函数，用于处理ADC转换后的噪声或不稳定性，确保输入到PID算法的数据更准确。 - `Delayms`：延时函数，用于控制程序执行速度。 7. **控制流程**： 在`while(1)`循环中，程序不断获取误差值，调用`PIDcal`计算输出增量，然后更新控制量。这种实时控制过程持续进行，直到系统达到设定的稳定状态。 这个C语言实现的PID算法涉及到了结构体定义、控制算法的计算、数据处理、实时控制流程等多个编程和控制理论知识点。实际应用中，可能还需要根据具体系统的需求进行参数调整和功能优化。