增量式PID算法在c代码部分的实现过程

下经常会用到对温度控制，适度控制，转速控制等需要自动控制相关的操作，因此在使用中需要不断提高对自动控制 原理部分的学习，一个好的自动控制系统包含三个 主要因素：稳，快，准。稳即系统的稳定性，快即系统的快速性，准即控制的准确性。

在自动控制中比例增益，积分时间，微分时间三个主要变量。下面就这三个变量进行动态展示。

如上图所示，假设在单位阶跃响应下，比例控制幅值，kp越大值越高相关的，积分时间控制精确度，数值越大波形超调量越大，微分时间控制波形的平缓程度。

下面贴出增量式PID算法在c代码部分的实现过程。

//实现增量式PID算法 

#include 'stdio.h' 

void pid_init();//PID参数初始化 

float pid_realise(float speed);//实现PID算法   

struct {

    float set_speed;//设定速度 

    float actual_speed;//实际速度

    float error;//偏差  

    float error_next;//上一个偏差  

    float error_last;//上上一个偏差 

    float kp,ki,kd;//定义比例，积分，微分参数  

}pid;

int main()

{

    pid_init();

    int count = 0;

    while(count<400)//进行400次 PID 运算，使初始值从0开始接近200.0   

    {

        float speed = pid_realise(200.0);//设定值设定为200.0  

        printf('%fn',speed);//输出每一次PID 运算后的结果  

        count++;

    }

}

void pid_init()

{

    pid.set_speed = 0.0;

    pid.actual_speed = 0.0;

    pid.error = 0.0;

    pid.error_next = 0.0;

    pid.error_last = 0.0;

    //可调节PID 参数。使跟踪曲线慢慢接近阶跃函数200.0 // 

    pid.kp = 0.2;

    pid.ki = 0.01;

    pid.kd = 0.2;

}

float pid_realise(float speed)//实现pid  

{

    pid.set_speed = speed;//设置目标速度  

    pid.error = pid.set_speed - pid.actual_speed;

    float increment_speed;//增量

    increment_speed = pid.kp*(pid.error-pid.error_next)+pid.ki*pid.error+

    pid.kd*(pid.error-2*pid.error_next+pid.error_last);//增量计算公式  

    pid.actual_speed+= increment_speed;

    pid.error_last = pid.error_next;//下一次迭代  

    pid.error_next = pid.error;

    return pid.actual_speed; 

}

运行数据得到图标如下 ：