C语言实现PID控制基本(一)——基本算法注释

对每次偏差进行累加,用累加的偏差通过各类系数运算,得到预期值
对每条语句分析,方便读懂程序


#include
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struct _pid
{
    float SetSpeed;            //定义设定值
    float ActualSpeed;         //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 voltage;             //定义电压值(控制执行器的变量)
    float integral;            //定义积分值
}pid;
void PID_init()                //初始化变量
{
    printf("PID_init begin \n");
    pid.SetSpeed=0.0;
    pid.ActualSpeed=0.0;
    pid.err=0.0;
    pid.err_last=0.0;
    pid.voltage=0.0;
    pid.integral=0.0;
    pid.Kp=0.2;  							 //P越小控制作用越强
    pid.Ki=0.015;							 //I越小控制作用越强
    pid.Kd=0.2;                               //D越大控制作用越强
    
//1.比例环节Kp,作用是加快系统的响应速度,提高系统的调节精度,副作用是会导致超调;
//2.积分环节Ki,作用是消除稳态误差,副作用是导致积分饱和现象;
//3.微分环节Kd,作用是改善系统的动态性能,副作用是延长系统的调节时间。

    printf("PID_init end \n");
}
float PID_realize(float speed)
{
    pid.SetSpeed=speed;
	//设定速度 赋值 给定义值
    pid.err=pid.SetSpeed-pid.ActualSpeed;
	//偏差 —  定义速度-实际速度
    pid.integral+=pid.err;
	//   偏差累计 积分值
    pid.voltage=pid.Kp*pid.err+pid.Ki*pid.integral+pid.Kd*(pid.err-pid.err_last);
	// 电压值(换算电压)  = 比例*偏差  + 积分*积分值  +  微分*(偏差-上一次偏差)
    pid.err_last=pid.err;
	//把这次偏差赋值上一次偏差供下次使用
    pid.ActualSpeed=pid.voltage*1.0;
    //电压换算转速换算实际速度  假设转换比例 1:1.0
	return pid.ActualSpeed;
	//返回实际速度值
}
int main()
{
	int count = 0 ;
    printf("System begin \n");
    PID_init();
    
    while(count < 1000)
    {
        float speed=PID_realize(200.0);
        //设定速度200  执行 PID_realize(float speed)  函数
        printf("%f\n",speed);
        count++;
    }
	system("pause");
return 0;
}

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