pid控制电机C语言版资源-CSDN文库

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需积分: 48 72 浏览量 2018-08-06 18:11:05 上传评论 4 收藏 24KB RAR 举报

**PID控制器原理** PID（比例-积分-微分）控制器是一种广泛应用在自动化领域的控制器，它通过结合比例（P）、积分（I）和微分（D）三个成分来调整系统的响应。在电机控制中，PID控制器可以确保电机按照预期的速度、位置或力矩运行。 1. **比例（P）项**：比例项直接反映了误差的大小，它立即对当前误差做出反应，使得系统快速响应。比例系数越大，系统的响应速度越快，但可能导致系统振荡。 2. **积分（I）项**：积分项负责消除静差，即当系统存在持续误差时，积分项会随着时间积累，直到误差被完全消除。积分项有助于提高系统的稳态性能。 3. **微分（D）项**：微分项预测未来误差的变化趋势，通过提前进行反向调整来减少超调和振荡。它有助于改善系统的动态性能，增加稳定性。 **C语言实现** C语言是一种通用的、面向过程的编程语言，特别适合编写嵌入式系统中的低级控制代码，如电机控制。在C语言中实现PID控制器，需要定义三个变量来存储比例、积分和微分的计算结果，并根据误差值实时更新这些值。 1. **数据结构与变量**：定义结构体存储电机状态和PID参数，如目标速度、实际速度、误差、比例系数、积分系数和微分系数等。 2. **PID算法**：编写计算PID输出的函数，其中包含比例项（误差乘以P系数），积分项（累加误差并乘以I系数），以及微分项（误差变化率乘以D系数）。需要注意的是，积分项需要防止溢出，而微分项可能需要滤波以减少噪声影响。 3. **控制更新**：根据PID输出调整电机的输入，如脉宽调制（PWM）信号的占空比，以改变电机转速。 4. **循环控制**：在主循环中不断获取电机状态，计算新的PID输出，并更新电机控制信号。这通常涉及到定时器中断，以确保控制频率稳定。 **电机控制** 电机控制是通过改变电机供电电压或电流来改变其转速或位置的过程。在本例中，电机可能通过PWM信号控制，这是一种模拟电压控制技术，通过改变脉冲宽度来改变平均电压。 1. **PWM生成**：使用C语言编程生成PWM信号，可以通过设置定时器中断和比较寄存器来实现。 2. **反馈机制**：为了实施PID控制，需要从电机获取反馈信息，如速度或位置传感器数据。这些数据用于计算误差并驱动PID算法。 3. **电机模型**：理解电机的电气和机械特性，如反电动势（EMF）、惯量和摩擦力，对于设计有效的控制器至关重要。 "pid控制电机C语言版"项目涉及了PID控制理论、C语言编程、电机控制和PWM生成等多个知识点。通过理解并实践这些概念，可以开发出一个能够精确控制电机运行的系统。在实际应用中，还需要考虑系统噪声、稳定性分析以及实时性能优化等问题。

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pid控制电机

pid控制电机.suo 11KB

ipch

pid控制电机-6973bb09

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pid控制电机

PID.cpp 2KB

pid控制电机.vcxproj.user 143B

Debug

CL.write.1.tlog 284B

vc100.idb 19KB

pid控制电机.vcxprojResolveAssemblyReference.cache 713B

pid控制电机.write.1.tlog 0B

vc100.pdb 36KB

CL.read.1.tlog 666B

pid控制电机.log 1KB

pid控制电机.unsuccessfulbuild 0B

pid控制电机.lastbuildstate 94B

cl.command.1.tlog 648B

pid控制电机.vcxproj 3KB

pid控制电机.vcxproj.filters 941B

Debug

pid控制电机.sln 912B

#include "config.h" #if PID_EN>0 struct PID pid_ds,pid_hx,pid_fyj,pid_flds,pid_gfyj; uint8 xishu_ds=1; uint8 xishu_dx=1; extern fp32 angle_down_max,angle_up_max; /********************************************************************************************************* ** 增量pid_ds_R ********************************************************************************************************/ fp32 PIDCalc(uint8 ds_or_hx, fp32 Error ) { fp32 dError; fp32 d_u_ds,d_u_hx,d_u_fyj, u; switch(ds_or_hx) { case ds: dError =Error- pid_ds.LastError; // diretative d_u_ds= pid_ds.Proportion*dError //P + pid_ds.Integral*Error //I + pid_ds.Derivative*(Error-2*pid_ds.LastError+pid_ds.PrevError); //D u=d_u_ds+pid_ds.Last_u; if(u>angle_down_max) u=angle_down_max; if(u<(0-angle_up_max)) u=(0-angle_up_max); pid_ds.PrevError = pid_ds.LastError; pid_ds.LastError = Error; pid_ds.Last_u=u; break; case hx: dError =Error- pid_hx.LastError; // diretative d_u_hx= pid_hx.Proportion*dError //P + pid_hx.Integral*Error //I + pid_hx.Derivative*(Error-2*pid_hx.LastError+pid_hx.PrevError); //D u=d_u_hx+pid_hx.Last_u; if(u>rudder_max) u=rudder_max; if(u<(0-rudder_max)) u=(0-rudder_max); pid_hx.PrevError = pid_hx.LastError; pid_hx.LastError = Error; pid_hx.Last_u=u; break; case fyj: dError =Error- pid_fyj.LastError; // diretative d_u_fyj= pid_fyj.Proportion*dError //P + pid_fyj.Integral*Error //I + pid_fyj.Derivative*(Error-2*pid_fyj.LastError+pid_fyj.PrevError); //D u=d_u_fyj+pid_fyj.Last_u; if(u>rudder_max) u=rudder_max; if(u<(0-rudder_max)) u=(0-rudder_max); pid_fyj.PrevError = pid_fyj.LastError; pid_fyj.LastError = Error; pid_fyj.Last_u=u; break; } return u; } #endif