增量式PID算法

1、-WORD 格式 - 可編輯 -增量式 PID 算法程序是自己編的，根據(jù)多方資料改寫了一部分，為增量式 PID 算法。程序采用浮點(diǎn)形式，如果MCU 速度不夠快，可根據(jù)需求轉(zhuǎn)換定點(diǎn)運(yùn)算。關(guān)鍵變量： ref 設(shè)置的參數(shù)； feb 采樣反饋； 根據(jù)實(shí)際情況修改這兩個(gè)變量即可。相關(guān)參數(shù)： Kp 、 Ti、 Td 、 T：根據(jù)各項(xiàng)目的控制對(duì)象不同而修改其定義值。 / 定義變量double ref = 0;/設(shè)置參數(shù)double feb = 0;/采樣反饋 int pwm_var =0;/PID 調(diào)整量Uint16 PWM_out = 0; /PWM輸出量double Uo = 0;-WORD 格式 -

2、可編輯 -double Ek = 0;double Ei = 0;double Ed = 0;#define Kp8/PID 調(diào)節(jié)的比例常數(shù)#define Ti0.05/PID 調(diào)節(jié)的積分常數(shù)#define Td0.02/PID 調(diào)節(jié)的微分時(shí)間常數(shù)#define T0.02/采樣周期 #define KppKp * ( 1 + (T / Ti)+ (Td / T) )#define Ki(-Kp) * ( 1 + (2 *-WORD 格式 - 可編輯 -Td / T ) )#define KdKp* Td / T/#define Kpp 4/#define Ki0.8/#define Kd20

3、/ 誤差的閥值，小于這個(gè)數(shù)值的時(shí)候，不做PID 調(diào)整，避免誤差較小時(shí)頻繁調(diào)節(jié)引起震蕩#define Emin 3/調(diào)整值限幅，防止積分飽和#define Umax 100#define Umin -100/輸出值限幅#define Pmax 15500#define Pmin 200/PID 運(yùn)算-WORD 格式 - 可編輯 -/void pid_ctrl(void)Ek = ref -feb;/差值運(yùn)算if( fabs(Ek) < Emin )/誤差的閥值 (死區(qū)控制 ?)pwm_var =0;-WORD 格式 - 可編輯 -elseUo = Kpp*Ek+ Ki*Ei + K

4、d*Ed;/PID計(jì)算Ed =Ei;Ei =Ek;pwm_var =(int)Uo;/強(qiáng)制轉(zhuǎn)化調(diào)整量,PWM 為整數(shù)if(pwm_var-WORD 格式 - 可編輯 ->= Umax)pwm_var =Umax;/調(diào)整值限幅，防止積分飽和if(pwm_var<= Umin)pwm_var =Umin;/調(diào)整值限幅，防止積分飽和PWM_out +=pwm_var;/調(diào)整 PWM 輸出if(PWM_out > Pmax)PWM_out =Pmax;-WORD 格式 - 可編輯 -/輸出值限幅if(PWM_out < Pmin)PWM_out

5、=Pmin;/輸出值限幅TBCCR1 = PWM_out;/輸出給寄存器,改變 PWM 占空比/調(diào)用示例：void main(void)ref = 120.6;while(1)-WORD 格式 - 可編輯 -feb =adc_sample();pid_ctrl(); 另外附上： PID 調(diào)節(jié)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)（搜索資源）PID 控制器參數(shù)選擇的方法很多，例如試湊法、臨界比例度法、擴(kuò)充臨界比例度法等。但是，對(duì)于PID 控制而言，參數(shù)的選擇始終是一件非常煩雜的工作，需要經(jīng)過不斷的調(diào)整才能得到較為滿意的控制效果。依據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般PID 參數(shù)確定的步驟如下：(1) 確定比例系數(shù)Kp-WORD 格式 - 可編輯 -

6、確定比例系數(shù)Kp 時(shí)，首先去掉PID 的積分項(xiàng)和微分項(xiàng)，可以令Ti=0 、Td=0 ，使之成為純比例調(diào)節(jié)。輸入設(shè)定為系統(tǒng)允許輸出最大值的 60 70 ，比例系數(shù)Kp 由 0 開始逐漸增Kp大，直至系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩；再反過來(lái)，從此時(shí)的比例系數(shù)逐漸減小，直至系統(tǒng)振蕩消失。記錄此時(shí)的比例系數(shù)設(shè) Kp ，定 PID 的比例系數(shù) Kp 為當(dāng)前值的 60 70 。(2) 確定積分時(shí)間常數(shù)Ti比例系數(shù) Kp 確定之后，設(shè)定一個(gè)較大的積分時(shí)間常數(shù)Ti ，然后逐漸減小 Ti ，直至系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩，然后再反過來(lái)，逐漸增大 Ti ，直至系統(tǒng)振蕩消失。 記錄此時(shí)的 Ti ，設(shè)定 PID 的積分時(shí)間常數(shù) Ti 為當(dāng)前值的150 180 。(3) 確定微分時(shí)間常數(shù)Td微分時(shí)間常數(shù)Td 一般不用設(shè)定，為0 即可，此時(shí) PI