PID算法C18程序的實(shí)現

PID 計算資源需求

DS=Pdu(k)+I t/ti(uk)+ D TD/T duk+du(k-1)

puk-i *T/TI*uk+d*(uk-2* uk-1 + uk-2)

三個(gè)系統狀態(tài)是需要的 UK UK-1 UK-2

還有P I D 的參數也是需要的

當然還有個(gè) 采樣時(shí)間 T （似乎也有人 把積分時(shí)間 T 和微分時(shí)間T 分開(kāi)了？ 我不是很明白不管他）

應為不同的硬件體系 我們需要計算數據的位數 有差異（可能需要int型 去算 也可能用 long ，floAt 等）

應為是C18下的 我先試用INT 去做

#define PID_TYPE int

這樣以后換類(lèi)型也省事

于是我們定義1個(gè)結構體

struct pid_unit { PID_TYPE pid_sens[3];   // 用來(lái)保存 UK UK-1 UK-2 三個(gè)時(shí)刻的輸出偏差PID_TYPE pid_cpid[3];   // 當然是 P  I  D 三個(gè)參數咯PID_TYPE pid_dpid[3];   // P 部分計算值 I部分計算值 D 部分計算值 這三個(gè)值相加就是PID 的輸出};初始化PIDvoid pid_init(struct pid_unit *unit, PID_TYPE p,             PID_TYPE i,            PID_TYPE d)              { unit->pid_cpid[0] = p; //PID 比例系數 初始化 沒(méi)得說(shuō) 哈unit->pid_cpid[1] = i; unit->pid_cpid[2] = d; unit->pid_dpid[0] = 0;//P  i  d 個(gè)個(gè)部分都假定為0  不過(guò)實(shí)際也是0#24unit->pid_dpid[1] = 0; //unit->pid_dpid[2] = 0; //unit->pid_sens[0] = 0; // 當前差值unit->pid_sens[1] = 0; //unit->pid_sens[2] = 0; //}

接下來(lái) 就是計算部分了

第一部分 P部分 計算

unit->pid_dpid[0] = unit->pid_sens[0] * unit->pid_cpid[0]; //就是P*UK

然后是I部分 。。不過(guò)大家會(huì )發(fā)現I還需要前一次的計算結果。。咋辦。。

第一次 用的是0。n那么第二次 用的就是現在的咯

所以要保存現在的值 給下一次用

同時(shí)保存上一次的值 到上上一次

說(shuō)的這么拗口，。那是我語(yǔ)文沒(méi)學(xué)好

其實(shí)就是保存三個(gè)時(shí)間狀態(tài)值

丟棄最老的 保存最新的

unit->pid_sens[1] = unit->pid_sens[0];
unit->pid_sens[0] = input;

unit->pid_dpid[1] = unit->pid_sens[0] * unit->pid_cpid[1] * time;

等我吃個(gè)飯再來(lái) 有點(diǎn)問(wèn)題
GOOGLE 源碼是：

unit->pid_dpid[1] += unit->pid_sens[0] * unit->pid_cpid[1] * time;

而ΔU=U(k)-U(k-1)=Kp*[e(k)-e(k-1)]+Ki*e(k)+Kd*[e(k)-2*e(k-1)+e(k-2)]

是肯定沒(méi)問(wèn)題的。。所以 似乎GOOGLE 上源碼不對哦，，大家要注意了

D部分 Kd*[e(k)-2*e(k-1)+e(k-2)

unit->pid_dpid[2] = ((unit->pid_sens[0] - 2*unit->pid_sens[1]+unit->pid_sens[2])/time) *unit->pid_cpid[2];
然后對P I D 求和

unit->pid_dpid[0] + unit->pid_dpid[1] + unit->pid_dpid[2];

故有PID 計算子函數如下

PID_TYPE pid_control(struct pid_unit *unit,   PID_TYPE input,          PID_TYPE time)            { // adjust the FIFO preserving the sensor data unit->pid_sens[1] = unit->pid_sens[0]; unit->pid_sens[0] = input; // calculate each pid variable unit->pid_dpid[0]  =  unit->pid_sens[0] * unit->pid_cpid[0]; unit->pid_dpid[1] =  unit->pid_sens[0] * unit->pid_cpid[1] * time; unit->pid_dpid[2]  = (unit->pid_sens[0] - unit->pid_sens[1])/time *unit->pid_cpid[2]; return unit->pid_dpid[0] +  unit->pid_dpid[1] + unit->pid_dpid[2]; }