51单片机c语言pid.docx
《51单片机c语言pid.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《51单片机c语言pid.docx（5页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
实现PID算法，由于是用整型数来做的,所以也不是很精确,但是对于很多的使用场合,这个精度也够了，
关于系数和采样电压全部是放大10倍处理的.所以精度不是很高.但是也不是那么低,大部分的场合都够了.实在觉得精度不够,
可以再放大10倍或者100倍处理,但是要注意不超出整个数据类型的范围就可以了.本程序包括PID计算和输出两部分.
当偏差>10度全速加热,偏差在10度以内为PID计算输出. 具体的参考代码参见下面：
*/
//================================================================
//pid.H
//OperationaboutPIDalgorithmprocedure
//C51编译器 Keil7.08
//================================================================
//Allrightsreserved.
//================================================================
#include
#include
typedef unsigned char uint8;
typedef unsigned int uint16;
typedef unsigned longint uint32;
/**********函数声明************/
void PIDOutput（）;
void PIDOperation（）;
/*****************************/
typedefstructPIDValue
{
uint32 Ek_Uint32[3]; //差值保存，给定和反馈的差值
uint8 EkFlag_Uint8[3]; //符号，1则对应的为负数，0为对应的为正数
uint8 KP_Uint8;
uint8 KI_Uint8;
uint8 KD_Uint8;
uint16 Uk_Uint16; //上一时刻的控制电压
uint16 RK_Uint16; //设定值
uint16 CK_Uint16; //实际值
}PIDValueStr;
PIDValueStr PID;
uint8 out; //加热输出
uint8 count; //输出时间单位计数器
/*********************************
PID=Uk+KP*[E（k）-E（k-1）]+KI*E（k）+KD*[E（k）-2E（k-1）+E（k-2）];（增量型PID算式）
函数入口:
RK（设定值）,CK（实际值）,KP,KI,KD
函数出口:
U（K）
//PID运算函数
********************************/
void PIDOperation（void）
{
uint32 Temp[3]; //中间临时变量
uint32 PostSum; //正数和
uint32 NegSum; //负数和
Temp[0]=0;
Temp[1]=0;
Temp[2]=0;
PostSum=0;
NegSum =0;
if（PID.RK_Uint16>PID.RK_Uint16） //设定值大于实际值否？
{
if（PID.RK_Uint16-PID.RK_Uint16>10） //偏差大于10否？
{
PID.Uk_Uint16=100;
//偏差大于10为上限幅值输出（全速加热）
}
else
{
Temp[0]=PID.RK_Uint16-PID.CK_Uint16; //偏差<=10,计算E（k）
PID.EkFlag_Uint8[1]=0; //E（k）为正数
//数值移位
PID.Ek_Uint32[2]=PID.Ek_Uint32[1];
PID.Ek_Uint32[1]=PID.Ek_Uint32[0];
PID.Ek_Uint32[0]=Temp[0];
/****************************************/
if（PID.Ek_Uint32[0]>PID.Ek_Uint32[1]） //E（k）>E（k-1）否？
{
Temp[0]=PID.Ek_Uint32[0]-PID.Ek_Uint32[1]; //E（k）>E（k-1）
PID.EkFlag_Uint8[0]=0; //E（k）-E（k-1）为正数
}
else
{
Temp[0]=PID.Ek_Uint32[0]-PID.Ek_Uint32[1]; //E（k） PID.EkFlag_Uint8[0]=1; //E（k）-E（k-1）为负数
}
/****************************************/
Temp[2]=PID.Ek_Uint32[1]*2; //2E（k-1）
if（（PID.Ek_Uint32[0]+PID.Ek_Uint32[2]）>Temp[2]） //E（k-2）+E（k）>2E（k-1）否？
{
Temp[2]=（PID.Ek_Uint32[0]+PID.Ek_Uint32[2]）-Temp[2]; //E（k-2）+E（k）>2E（k-1）
PID.EkFlag_Uint8[2]=0; //E（k-2）+E（k）-2E（k-1）为正数
}
else
{
Temp[2]=Temp[2]-（PID.Ek_Uint32[0]+PID.Ek_Uint32[2]）; //E（k-2）+E（k）<2E（k-1）
PID.EkFlag_Uint8[2]=1; //E（k-2）+E（k）-2E（k-1）为负数
}
/****************************************/
Temp[0]=（uint32）PID.KP_Uint8*Temp[0]; //KP*[E（k）-E（k-1）]
Temp[1]=（uint32）PID.KI_Uint8*PID.Ek_Uint32[0]; //KI*E（k）
Temp[2]=（uint32）PID.KD_Uint8*Temp[2]; //KD*[E（k-2）+E（k）-2E（k-1）]
/*以下部分代码是讲所有的正数项叠加，负数项叠加*/
/**********KP*[E（k）-E（k-1）]**********/
if（PID.EkFlag_Uint8[0]==0）
PostSum+=Temp[0]; //正数和
else
NegSum+=Temp[0]; //负数和
/*********KI*E（k）****************/
if（PID.EkFlag_Uint8[1]==0）
PostSum+=Temp[1]; //正数和
else
; //空操作，E（K）>0
/****KD*[E（k-2）+E（k）-2E（k-1）]****/
if（PID.EkFlag_Uint8[2]==0）
PostSum+=Temp[2]; //正数和
else
NegSum+=Temp[2]; //负数和
/***************U（K）***************/
PostSum+=（uint32）PID.Uk_Uint16;
if（PostSum>NegSum） //是否控制量为正数
{
Temp[0]=PostSum-NegSum;
if（Temp[0]<100） //小于上限幅值则为计算值输出
PID.Uk_Uint16=（uint16）Temp[0];
else
PID.Uk_Uint16=100; //否则为上限幅值输出
}
else //控制量输出为负数，则输出0（下限幅值输出）
PID.Uk_Uint16=0;
}
}
else
{
PID.Uk_Uint16=0;
}
}
/*********************************
函数入口:
U（K）
函数出口:
out（加热输出）
升级会员 