《PID算法完全讲解》由会员分享，可在线阅读，更多相关《PID算法完全讲解（20页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、PID算法完全讲解#include typedef unsigned chartypedef unsigned inttypedef unsigned long intsbit ConOut = P1A1;typedef struct PID_ValueuInt32 liEkVal3;uChar8 uEkFlag3;的为正数uChar8 uKP_Coe;uChar8 uKI_Coe;uChar8 uKD_Coe;uInt16 iPriVal;uInt16 iSetVal;uInt16 iCurVal;PID_ValueStr;PID_ValueStr PID;体用来存算法中要用到的各种数据uC
2、har8;uInt16;uInt32;加热丝接到P1.1 口/差值保存，给定和反馈的差值/符号，1则对应的为负数，0为对应/比例系数/积分常数/微分常数/上一时刻值/设定值/实际值/定义一个结构体，这个结构bit g_bPIDRunFlag = 0;/PID运行标志位，PID算法不是直在运算。而是每隔一定时间，算一次。/* */* 函数名称：PID_Operation()/*函数功能：PID运算/* 入口参数：无(隐形输入，系数、设定值等)/*出口参数：无(隐形输出，U(k)/* 函数说明：U(k)+KP*E(k)-E(k-1)+KI*E(k)+KD*E(k)-2E(k-1)+E(k-2)*
3、*/void PID_Operation(void)uInt32 Temp3 = 0; /中间临时变量uInt32 PostSum = 0;/正数和uInt32 NegSum = 0;/负数和if(PID.iSetVal PID.iCurVal)/设定值大于实际值否？if(PID.iSetVal - PID.iCurVal 10)/偏差大于10否？PID.iPriVal = 100; /偏差大于10 为上限幅值输出(全速加热)else/否则慢慢来TempO = PID.iSetVal - PID.iCurVal;偏差PID.liEkVal1)E(k)E(k-1)否？Temp0 = PID.li
4、EkVal0 - PID.liEkVal1; /E(k)E(k-1)PID.uEkFlag0 =0;E(k)-E(k-1)为正数elseTemp0 = PID.liEkVal1 -PID.liEkVal0;/E(k) Temp2)E(k-2)+E(k)2E(k-1)否？Temp2 = (PID.liEkVal0 + PID.liEkVal2) - Temp2;PID.uEkFlag2=0;E(k-2)+E(k)-2E(k-1)为正数else/E(k-2)+E(k)PID.iCurVal (即 E(K)0)才进入 if 的，那么就没可能为负，所以打个转回去就是了 */* = = = = = =
5、= = =计算 KD*E(k-2)+E(k)-2E(k-1)的值= */if(PID.uEkFlag2=0)PostSum +=Temp2;elseTemp2;/正数和NegSum +=/负数和/* =计算u（k）*/PostSum += (uInt32)PID.iPriVal;if(PostSum NegSum) /是否控制量为正数 Temp0 = PostSum - NegSum; if(Temp0 0,才有必要减“1”uCounter+;if(100 = uCounter)PID_Operation();每过0.1*100S调用一次PID运算。uCounter = 0;/* */* 函数
6、名称：PID_Output()/*函数功能：PID输出控制/*入口参数：无(隐形输入，U(k)/* 出口参数：无(控制端)* */void Timer0Init(void)TMOD |= 0x01;/ 设置定时器0工作在模式1下TH0 = 0xDC;TL0 = 0x00; / 赋初始值TR0 = 1;/ 开定时器0EA = 1;/ 开总中断ET0 = 1;/ 开定时器中断void main(void)Timer0Init();while(1)PID_Output();void Timer0_ISR(void) interrupt 1static uInt16 uiCounter = 0;TH0
7、 = 0xDC;TL0 = 0x00;uiCounter+;if(100 = uiCounter)g_bPIDRunFlag = 1;总所周知，PID算法是个很经典的东西。而做自平衡小车，飞行器PID 是一个必须翻过的坎。因此本节我们来好好讲解一下PID，根据我在学 习中的体会，力求通俗易懂。并举出PID的形象例子来帮助理解PID。、首先介绍一下PID名字的由来：P : Proportion （比例），就是输入偏差乘以一个常数。I : Integral （积分），就是对输入偏差进行积分运算。D : Derivative （微分），对输入偏差进行微分运算。注：输入偏差二读出的被控制对象的值-设定
8、值。比如说我要把温度控制 在26度，但是现在我从温度传感器上读出温度为28度。则这个26度 就是”设定值“，28度就是“读出的被控制对象的值”。然后来看一下，这 三个元素对PID算法的作用，了解一下即可，不懂不用勉强。P,打个比方，如果现在的输出是1,目标输出是100,那么P的作用是 以最快的速度达到100,把P理解为一个系数即可；而丨呢？大家学过 高数的，0的积分才能是一个常数，丨就是使误差为0而起调和作用；D 呢？大家都知道微分是求导数，导数代表切线是吧，切线的方向就是最 快到至高点的方向。这样理解，最快获得最优解，那么微分就是加快调 节过程的作用了。二、然后要知道PID算法具体分两种：一种是位置式的，一种是增量 式的。在小车里般用增量式，为什么呢？位置式PID的输出与过去的 所有状态有关，计算时要对e （每一次的控制误差）进行累加，这个计 算量非常大，而明显没有必要。而且小车的PID控制器的输出并不是绝 对数值，而是一个代表增多少，减多少。换句话说，通过增量PID 算法，每次输出是PWM要增加多少或者减小多少
