比较典型的PID算法控制程序源代码

合集下载

单片机 模糊控制pid 源代码

单片机 模糊控制pid 源代码

单片机模糊控制pid 源代码1. 单片机模糊控制PID的基本原理单片机模糊控制PID是一种基于模糊控制理论和PID控制理论相结合的控制方法。

其基本原理是通过模糊控制算法对系统进行模糊化处理,将输入和输出都转化为模糊量,然后再利用PID控制算法对模糊量进行处理,最终得到控制量,从而实现对系统的控制。

2. 单片机模糊控制PID的源代码实现单片机模糊控制PID的源代码实现需要先进行模糊化处理,然后再进行PID控制计算。

下面是一个基于C语言的单片机模糊控制PID的源代码示例:```#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <math.h>//模糊化处理函数float fuzzy(float error){float fuzzy_error = 0;if(error < -10)fuzzy_error = -1;else if(error >= -10 && error < -5)fuzzy_error = (error + 10) / 5;else if(error >= -5 && error <= 5)fuzzy_error = 0;else if(error > 5 && error <= 10)fuzzy_error = (error - 5) / 5;else if(error > 10)fuzzy_error = 1;return fuzzy_error;}//PID控制函数float PID(float error, float last_error, float sum_error) {float kp = 0.5;float ki = 0.1;float kd = 0.2;float p = kp * error;float i = ki * sum_error;float d = kd * (error - last_error);return p + i + d;}int main(){float error = 0;float last_error = 0;float sum_error = 0;float control = 0;for(int i = 0; i < 100; i++){error = 10 - i;float fuzzy_error = fuzzy(error);sum_error += error;control = PID(fuzzy_error, last_error, sum_error);last_error = error;printf("control: %f\n", control);}return 0;}```3. 单片机模糊控制PID的应用场景单片机模糊控制PID可以应用于各种需要精确控制的场景,例如温度控制、机器人控制、电机控制等。

经典控制PID控制器-C语言代码实现

经典控制PID控制器-C语言代码实现

经典控制PID控制器-C语言代码的实现// 1.定义PID变量结构体struct _pid{float SetValue; //定义设定值float ActualValue; //定义实际值float err; //定义偏差值float err_last; //定义上一个偏差值float Kp,Ki,Kd; //定义比例、积分、微分系数float ActuatorCtrlValue; //控制执行器变量float integral; //定义积分值float Umax; //定义实际值的上限float Umin; //定义实际值得下限float errDisIntegralVar; //定义接触积分环节的偏差限值float ControlOutValue;//定义控制输出}pid;//2. PID算法实现float PID_realize(float SetVar,float ActualVar,float UHigLim,float ULowLim,float ErrDisIntegralLim){int index;pid.SetValue=SetVar;pid.ActualValue=ActualVar;pid.Umax=UHigLim;pid.Umin=ULowLim;pid.err=pid.ActualValue-pid.SetValue;pid.errDisIntegralVar=ErrDisIntegralLim;//积分饱和处理if (pid.ActualValue>pid.Umax){if (abs(pid.err)>pid.errDisIntegralVar){index=1;if (pid.err>0){pid.integral+=1.3*pid.err;}}else{index=1;if (pid.err>0){ pid.integral+=1.2*pid.err;}}}else if(pid.ActualValue<pid.Umin){if (abs(pid.err)>pid.errDisIntegralVar){index=1;if (pid.err<0){pid.integral+=1.3*pid.err;}}else{index=1;if (pid.err<0){pid.integral+=1.2*pid.err;}}}else{if (abs(pid.err)>pid.errDisIntegralVar){index=1;pid.integral+=1.1*pid.err;}else{index=1;pid.integral+=pid.err;}}pid.ControlOutValue=pid.Kp*pid.err+index*pid.Ki*pid.integral+pid.Kd*(pid.err-pi d.err_last);pid.err_last=pid.err;return pid.ControlOutValue;}。

PID控制算法的C语言实现(完整版)

PID控制算法的C语言实现(完整版)

PID控制算法的C语言实现(完整版) 在现代工业生产中,为了实现对生产过程的精确控制,我们需要采用一种能够根据实际需求自动调整参数的控制算法。

PID(Proportional-Integral-Derivative)控制算法就是这样一种广泛应用于工业控制系统的算法。

本文将详细介绍PID控制算法的C语言实现,包括算法的基本原理、实现方法以及注意事项。

我们来了解一下PID控制算法的基本原理。

PID控制器由三个部分组成:比例(P)、积分(I)和微分(D)。

这三个部分分别对误差信号进行处理,然后将处理后的信号相加得到控制输出。

具体来说,比例部分根据误差信号的大小产生相应的控制作用;积分部分对误差信号进行累积,以消除系统的静差;微分部分对误差信号的变化趋势进行预测,以便及时调整控制策略。

通过这三个部分的综合作用,PID控制器能够实现对生产过程的精确控制。

接下来,我们来看一下如何用C语言实现PID控制算法。

我们需要定义一些变量来存储所需的参数和状态信息。

例如,我们需要定义比例系数Kp、积分系数Ki、微分系数Kd以及误差信号e等。

我们还需要定义一些变量来存储上一次的误差信号和积分项等。

这些变量的定义如下:```cdouble Kp, Ki, Kd; // 比例、积分、微分系数double e; // 当前误差信号double de; // 当前误差信号的导数double last_e; // 上一次的误差信号double integral; // 积分项有了这些变量之后,我们就可以开始实现PID控制器的计算过程了。

PID控制器的计算过程主要包括以下几个步骤:1. 计算误差信号:当前误差信号等于期望值与实际值之差。

2. 计算比例项:比例项等于当前误差信号乘以比例系数Kp;3. 计算积分项:积分项等于当前误差信号乘以积分系数Ki加上累积误差信号乘以积分系数Ki;4. 计算微分项:微分项等于当前误差信号的导数乘以微分系数Kd;5. 计算控制输出:控制输出等于比例项、积分项和微分项之和。

PID算法(源代码+调试方法)

PID算法(源代码+调试方法)

PID算法(源代码+调试方法)3。

PID代码//定义变量float Kp; //PI调节的比例常数float Ti; //PI调节的积分常数float T; //采样周期float Ki;float ek; //偏差e[k]float ek1; //偏差e[k-1]float ek2; //偏差e[k-2]float uk; //u[k]signed int uk1; //对u[k]四舍五入取整signed int adjust; //调节器输出调整量//变量初始化Kp="4";Ti="0"。

005;T="0".001;// Ki="KpT/Ti"=0.8,微分系数Kd=KpTd/T=0.8,Td=0.0002,根据实验调得的结果确定这些参数ek="0";ek1=0;ek2=0;uk="0";uk1=0;adjust="0";int piadjust(float ek) //PI调节算法if( gabs(ek)<0.1 ){adjust="0";}else{uk="Kp"*(ek-ek1)+Ki*ek; //计算控制增量ek1=ek;uk1=(signed int)uk;if(uk>0){if(uk-uk1>=0.5){uk1=uk1+1;}}if(uk<0){if(uk1-uk>=0.5){uk1=uk1-1;}}adjust="uk1";}return adjust;下面是在AD中断程序中调用的代码。

else //退出软启动后,PID调节,20ms调节一次{EvaRegs.CMPR3=EvaRegs.CMPR3+piadjust(ek);//误差较小PID调节稳住if(EvaRegs.CMPR3>=890){EvaRegs.CMPR3=890; //限制PWM占空比}}。

PID算法程序范文

PID算法程序范文

PID算法程序范文PID控制器是一种常用的反馈控制算法,用于实时地调整控制系统的输出,以使得被控对象的输出尽可能接近设定值。

PID控制器由比例项(P)、积分项(I)和微分项(D)组成,通过对这三个项的调节,可以实现对被控对象的精确控制。

下面是一个简单的PID算法程序的示例,使用C语言编写:```c#include <stdio.h>//定义PID参数#define KP 0.5 // 比例增益#define KI 0.2 // 积分增益#define KD 0.1 // 微分增益//定义全局变量int error = 0; // 当前误差int last_error = 0; // 上一次误差int integral = 0; // 积分项int derivative = 0; // 微分项int output = 0; // 控制器输出//定义被控对象模拟函数int simulate_plant(int control_input)static int actual_output = 0; // 被控对象的输出actual_output += control_input; // 模拟被控对象的响应return actual_output;//PID算法函数int pid_algorithm(int setpoint, int actual_output)error = setpoint - actual_output; // 计算当前误差//计算比例项int proportional = KP * error;//计算积分项integral = integral + error;int integral_term = KI * integral;//计算微分项derivative = error - last_error;int derivative_term = KD * derivative;//计算PID控制器的输出output = proportional + integral_term + derivative_term; //更新上一次误差供下一次计算使用last_error = error;return output;int mai//设置目标值和初始被控对象输出值int setpoint = 50;int actual_output = 0;//模拟实时控制过程,循环100次for (int i = 0; i < 100; ++i)//调用PID算法计算控制器输出int control_input = pid_algorithm(setpoint, actual_output);//更新被控对象的输出actual_output = simulate_plant(control_input);//输出当前相关变量值供调试printf("Error: %d, Control Input: %d, Actual Output: %d\n", error, control_input, actual_output);}return 0;```上述代码中,`KP`、`KI`和`KD`分别表示比例增益、积分增益和微分增益,根据实际控制系统的需求进行调节。

stm32f407调速称的pid运算范例程序

stm32f407调速称的pid运算范例程序

stm32f407调速称的pid运算范例程序以下是一个基于STM32F407芯片的PID调速控制器的示例程序:```c#include "stm32f4xx.h"// PID参数#define KP 1.0f#define KI 0.05f#define KD 0.01f// 电机速度测量值static volatile uint16_t actual_speed = 0;// PID控制器输出static volatile int16_t pid_output = 0;// 目标速度static const uint16_t target_speed = 1000;// PID控制器计算void pid_compute(void){static int16_t last_error = 0;static int32_t integral = 0;uint16_t error = target_speed - actual_speed;// 比例项int32_t proportional = KP * error;// 积分项integral += error;int32_t integral_term = KI * integral;// 微分项int32_t derivative = KD * (error - last_error);last_error = error;// PID输出pid_output = proportional + integral_term + derivative; }// 电机速度测量回调函数void EXTI0_IRQHandler(void){if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line0) != RESET){// 进行电机速度测量,更新actual_speed值actual_speed = 读取测量速度的函数();EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0);}}// PWM输出控制函数void pwm_output(int16_t pwm_value){if(pwm_value > 0){// 正转TIM1->CCR1 = pwm_value;GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_0, Bit_RESET);GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_1, Bit_SET);}else if(pwm_value < 0){// 反转TIM1->CCR1 = -pwm_value;GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_0, Bit_SET);GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_1, Bit_RESET);}else{// 停止TIM1->CCR1 = 0;GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_0, Bit_RESET);GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_1, Bit_RESET);}}// 主程序int main(void){// 初始化PWM输出引脚GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);// 初始化外部中断EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line0;EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt; EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising; EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);// 初始化PID计时器TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 0xFFFF; // 最大值 TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0; // 不分频TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode =TIM_CounterMode_Up;TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);// 启动PID计时器TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);while(1){// 进行一次PID计算pid_compute();// 控制PWM输出pwm_output(pid_output);}}```请注意,此示例代码仅为演示目的,您需要根据实际情况进行适当修改和调整。

pid示例代码

pid示例代码

pid示例代码PID控制是一种经典的反馈控制算法,通过示例代码,对其进行详细说明。

下面是一个简单的PID控制器的Python示例代码:class PIDController:def __init__(self, Kp, Ki, Kd):self.Kp = Kpself.Ki = Kiself.Kd = Kdself.clear()def clear(self):self.setpoint = 0.0self.error_sum = 0.0st_error = 0.0def update(self, measured_value, dt):error = self.setpoint - measured_value# Proportional termP = self.Kp * error# Integral termself.error_sum += error * dtI = self.Ki * self.error_sum# Derivative termderivative = (error - st_error) / dtD = self.Kd * derivative# Calculate the outputoutput = P + I + D# Save the current error for the next iterationst_error = errorreturn output接下来详细解释这段代码的各个部分:1.__init__(self, Kp, Ki, Kd):初始化方法,用于设置PID控制器的比例系数Kp、积分系数Ki和微分系数Kd。

2.clear(self):清除方法,将PID控制器的设置点(setpoint)、累积误差(error_sum)和上一次误差(last_error)重置为初始值。

3.update(self, measured_value, dt):更新方法,用于根据当前测量值和时间间隔来计算PID控制器的输出。

pid算法温度控制c语言程序

pid算法温度控制c语言程序

pid算法温度控制c语言程序PID算法是一种常用的温度控制算法,广泛应用于各种温度控制系统中。

在C语言中,我们可以通过编写程序来实现PID算法的温度控制功能。

我们需要了解PID算法的基本原理。

PID算法是通过对系统的反馈信号进行不断调整,使得系统的输出达到期望值。

PID算法由三个部分组成:比例控制、积分控制和微分控制。

比例控制根据反馈信号与期望值的差异来调整输出;积分控制根据反馈信号与期望值的累积差异来调整输出;微分控制根据反馈信号的变化率来调整输出。

在C语言中,我们可以使用变量来表示系统的输入、输出和期望值。

以下是一个简单的示例代码:```c#include <stdio.h>// 定义PID参数float Kp = 1.0; // 比例系数float Ki = 0.5; // 积分系数float Kd = 0.2; // 微分系数// 定义系统变量float setpoint = 25.0; // 期望值float input = 0.0; // 输入值float output = 0.0; // 输出值// 定义误差变量float error = 0.0; // 当前误差float last_error = 0.0; // 上一次误差float integral = 0.0; // 累积误差// PID算法函数float pid_algorithm(float setpoint, float input) {// 计算误差error = setpoint - input;// 计算比例控制float proportional = Kp * error;// 计算积分控制integral += error;float integral_control = Ki * integral;// 计算微分控制float derivative = Kd * (error - last_error); // 计算输出output = proportional + integral_control + derivative;// 更新误差last_error = error;return output;}int main(){// 模拟温度传感器的输入input = 23.5;// 调用PID算法函数output = pid_algorithm(setpoint, input);// 打印输出结果printf("Output: %.2f\n", output);return 0;}```在上述代码中,我们首先定义了PID算法的参数和系统变量。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

比较典型的PID处理程序
[日期:2005-2-1] 来源:21ICbbs 作者:lookuper [字体:大中小]
/*============================================================================ ========================
这是一个比较典型的PID处理程序,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。

============================================================================== =======================*/
#include
#include
/*============================================================================ ========================
PID Function
The PID (比例、积分、微分) function is used in mainly
control applications. PIDCalc performs one iteration of the PID algorithm.
While the PID function works, main is just a dummy program showing a typical usage.
============================================================================== =======================*/
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
);
}
/*============================================================================ ========================
Initialize PID Structure
============================================================================== =======================*/
void PIDInit (PID *pp)
{
memset ( pp,0,sizeof(PID));
}
/*============================================================================ ========================
Main Program
============================================================================== =======================*
double sensor (void) // Dummy Sensor Function
{
return 100.0;
}
void actuator(double rDelta) // Dummy Actuator Function
{}
void main(void)
{
PID sPID; // PID Control Structure
double rOut; // PID Response (Output)
double rIn; // PID Feedback (Input)
PIDInit ( &sPID ); // Initialize Structure
sPID.Proportion = 0.5; // Set PID Coefficients
sPID.Integral = 0.5;
sPID.Derivative = 0.0;
sPID.SetPoint = 100.0; // Set PID Setpoint
for (;;) { // Mock Up of PID Processing
rIn = sensor (); // Read Input
rOut = PIDCalc ( &sPID,rIn ); // Perform PID Interation
actuator ( rOut ); // Effect Needed Changes
}
(此文档部分内容来源于网络,如有侵权请告知删除,文档可自行编辑修改内容,
供参考,感谢您的配合和支持)。

相关文档
最新文档