PID算法C语言编程.pdf

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472732787PID编程1/5PID的C语言编程自从计算机进入控制领域以来，用数字计算机代替模拟计算机调节器组成计算机控制系统，不仅可以用软件实现PID控制算法，而且可以利用计算机的逻辑功能，使PID控制更加灵活。

数字PID控制在生产过程中是一种最普遍采用的控制方法，在机电、冶金、机械、化工等行业中获得了广泛的应用。

将偏差的比例P）、积分（I）和微分（D）通过线性组合构成控制量，对被控对象进行控制，故称PID控制器。

PID控制分为模拟控制分为模拟PID控制器和数字控制器和数字PID控制器控制器模拟模拟PID控制控制:

模拟模拟PID控制系统框图控制系统框图模拟模拟PID控制控制的微分方程的微分方程472732787PID编程2/5因为微机只能处理数字信号不能处理模拟信号，所以要把模拟PID控制转换成数字PID，这就需要把模拟PID的参数离散化模拟模拟PID控制规律的离散化控制规律的离散化数字数字PID控制控制:

数字PID算法有两种常用的基本类型：

位置型、增量型。

增量型增量型PID控制控制增量式增量式PID控制原理控制原理简化后的简化后的增量式增量式PID控制原理控制原理472732787PID编程3/5472732787PID编程4/5PID程序程序清单清单/定义定义PID参数参数#defineVV_KPVALUE3/比例比例#defineVV_KIVALUE40/积分积分#defineVV_KDVALUE3/微分微分#defineVV_MAX10000/返回的最大值返回的最大值,是是pwm的周期值的周期值#defineVV_MIN0/#defineVV_DEADLINE0X08/速度速度PID，设置死区范围，设置死区范围/*/PID算法算法/*typedefstructPID/定义数法核心数据定义数法核心数据signedintvi_Ref;/速度速度PID，速度设定值，速度设定值Velocitysignedintvi_FeedBack;/速度速度PID，速度反馈值，速度反馈值m*50signedlongvi_PreError;/速度速度PID，前一次，速度误差，前一次，速度误差,vi_Ref-vi_FeedBacksignedlongvi_PreDerror;/速度速度PID，前一次，速度误差之差，前一次，速度误差之差，d_error-PreDerror;unsignedintv_Kp;/速度速度PID，Ka=Kpunsignedintv_Ki;/速度速度PID，Kb=Kp*（T/Ti）unsignedintv_Kd;/速度速度PID，signedlongvl_PreU;/电机控制输出值电机控制输出值PID;staticPIDsPID;/PIDControlStructurestaticPID*sptr=&sPID;voidPIDInit（void）sptr-vi_Ref=Velocity;/速度设定值速度设定值sptr-vi_FeedBack=X;/速度反馈值速度反馈值sptr-vi_PreError=0;/前一次，速度误差前一次，速度误差,vi_Ref-vi_FeedBacksptr-vi_PreDerror=0;/前一次，速度误差之差，前一次，速度误差之差，d_error-PreDerror;472732787PID编程5/5sptr-v_Kp=VV_KPVALUE;sptr-v_Ki=VV_KIVALUE;sptr-v_Kd=VV_KDVALUE;sptr-vl_PreU=0;/电机控制输出值电机控制输出值/pidvoidspeed_pid（intv）signedlongerror,d_error,dd_error;/error=（signedlong）（sptr-vi_Ref-sptr-vi_FeedBack）;/偏差计算偏差计算d_error=error-sptr-vi_PreError;dd_error=d_error-sptr-vi_PreDerror;sptr-vi_PreError=error;/存储当前偏差存储当前偏差sptr-vi_PreDerror=d_error;/储存当前误差之差储存当前误差之差sptr-vl_PreU+=（signedlong）（sptr-v_Kp*d_error+sptr-v_Ki*error+sptr-v_Kd*dd_error）;/速度速度PID计算计算if（sptr-vl_PreU=VV_MAX）/速度速度PID，防止调节最高溢出，防止调节最高溢出sptr-vl_PreU=VV_MAX;elseif（sptr-vl_PreUvl_PreU=VV_MIN;elsereturn（sptr-vl_PreU）;/返回预调节占空比返回预调节占空比