pid-code.txt

用C编写的PID算法的详细实现, PID算法在自动控制, 家电方面都有丰富的应用

/*转载：标准PID源程序

--- 工业控制中常用算法 ---*/
　　　　
　　　　/*====================================================================================================
　　　　 这是从网上找来的一个比较典型的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 <string.h>
　　　　#include <stdio.h>
　　　　/*====================================================================================================
　　　　 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]
　　　　 double PrevError; // Error[-2]
　　　　 double SumError; // Sums of Errors
　　　　
　　　　} 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
　　　　 }
　　　　}