pid控制算法的c語言實(shí)現(xiàn)(完整版)

1、PID PID 控制算法的 控制算法的 C 語言實(shí)現(xiàn)一 語言實(shí)現(xiàn)一 PID PID 算法原理 算法原理最近兩天在考慮一般控制算法的 C 語言實(shí)現(xiàn)問題，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上尚沒有一套完整的比較體系的講解。于是總結(jié)了幾天，整理一套思路分享給大家。在工業(yè)應(yīng)用中 PID 及其衍生算法是應(yīng)用最廣泛的算法之一，是當(dāng)之無愧的萬能算法，如果能夠熟練掌握 PID 算法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過程，對(duì)于一般的研發(fā)人員 來講，應(yīng)該是足夠應(yīng)對(duì)一般研發(fā)問題了，而難能可貴的是，在我所

2、接觸的控制 算法當(dāng)中，PID 控制算法又是最簡(jiǎn)單，最能體現(xiàn)反饋思想的控制算法，可謂經(jīng)典中的經(jīng)典。 經(jīng)典的未必是復(fù)雜的，經(jīng)典的東西常常是簡(jiǎn)單的，而且是最簡(jiǎn)單的想想牛頓的力學(xué)三大定律吧，想想愛因斯坦的質(zhì)能方程吧，何等的簡(jiǎn)單！簡(jiǎn)單的不是原始的，簡(jiǎn)單的也不是落后的，簡(jiǎn)單到了美的程度。 先看看 PID 算法的一般形式：PID 的流程簡(jiǎn)單到了不能再簡(jiǎn)單的程度，通過誤差信號(hào)控制被控量，而控制器本身就是比例、積分、微分三個(gè)環(huán)節(jié)的加和。這里我們規(guī)定（在

3、t 時(shí)刻）：1.輸入量為 rin(t);2.輸出量為 rout(t);3.偏差量為 err(t)=rin(t)-rout(t);pid 的控制規(guī)律為理解一下這個(gè)公式，主要從下面幾個(gè)問題著手，為了便于理解，把控制環(huán)境 具體一下：1.規(guī)定這個(gè)流程是用來為直流電機(jī)調(diào)速的;PID PID 控制算法的 控制算法的 C 語言實(shí)現(xiàn)二 語言實(shí)現(xiàn)二 PID PID 算法的離散化 算法的離散化上一節(jié)中，我論述了 PID 算法的基本形式，并對(duì)其控制過程的實(shí)

4、現(xiàn)有了一個(gè) 簡(jiǎn)要的說明，通過上一節(jié)的總結(jié)，基本已經(jīng)可以明白 PID 控制的過程。 這一節(jié)中先繼續(xù)上一節(jié)內(nèi)容補(bǔ)充說明一下。1.說明一下反饋控制的原理，通過上一節(jié)的框圖不難看出，PID 控制其實(shí)是 對(duì)偏差的控制過程;2.如果偏差為 0,則比例環(huán)節(jié)不起作用，只有存在偏差時(shí)，比例環(huán)節(jié)才起作 用。3.積分環(huán)節(jié)主要是用來消除靜差，所謂靜差，就是系統(tǒng)穩(wěn)定后輸出值和設(shè)定 值之間的差值，積分環(huán)節(jié)實(shí)際上就是偏差累計(jì)的過程，把累計(jì)的誤差加到原有系統(tǒng)上以抵消系

5、統(tǒng)造成的靜差。4.而微分信號(hào)則反應(yīng)了偏差信號(hào)的變化規(guī)律，或者說是變化趨勢(shì)，根據(jù)偏差 信號(hào)的變化趨勢(shì)來進(jìn)行超前調(diào)節(jié)，從而增加了系統(tǒng)的快速性。好了，關(guān)于 PID 的基本說明就補(bǔ)充到這里，下面將對(duì) PID 連續(xù)系統(tǒng)離散化，從而方便在處理器上實(shí)現(xiàn)。下面把連續(xù)狀態(tài)的公式再貼一下：假設(shè)采樣間隔為 T，則在第 K T 時(shí)刻：偏差 err(K)=rin(K)-rout(K);積分環(huán)節(jié)用加和的形式表示，即 err(K)+err(K+1)+……;微分環(huán)節(jié)用