比较典型的PID处理程序

比较典型的PID处理程序

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] 上一次误差
        double  PrevError;          //  Error[-2] 上上一次误差
        double  SumError;           //  Sums of Errors 误差的和

} 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 
    } 
}