PID控制器

位置式PID公式

增量式PID公式

位置式和增量式区别

两者参数调节好之后，可以达到相同的效果
增量式PID输出为增量 即本次输出 = 上次输出 + 增量式PID输出的增量，当系统出现异常后，增量式会保持当前值附近。

pid.h

#ifndef _PID_H_ #define _PID_H_#include <stdint.h>typedef struct {float kp; //Pfloat ki; //Ifloat kd; //Dfloat imax; //积分限幅float out_p; //KP输出float out_i; //KI输出float out_d; //KD输出float out; //pid输出float integrator; //< 积分值float last_error; //< 上次误差float last_derivative;//< 上次误差与上上次误差之差uint32_t last_t; //< 上次时间 }pid_param_t;void PidInit(pid_param_t * pid);float constrain_float(float amt, float low, float high);float PidLocCtrl(pid_param_t * pid, float error);float PidIncCtrl(pid_param_t * pid, float error);#endif

PID.c

#include <PID.h>/*!* @brief 限幅函数** @param amt ： 参数* @param low ： 最低值* @param high ： 最高值** @return 无** @note 无** @see 无** @date 2020/6/8*/ float constrain_float(float amt, float low, float high) {return ((amt)<(low)?(low):((amt)>(high)?(high):(amt))); }/*!* @brief pid参数初始化函数** @param 无** @return 无** @note 无** @see 无** @date 2020/6/8*/ void PidInit(pid_param_t * pid) {pid->kp = 0;pid->ki = 0;pid->kd = 0;pid->imax = 0;pid->out_p = 0;pid->out_i = 0;pid->out_d = 0;pid->out = 0;pid->integrator= 0;pid->last_error= 0;pid->last_derivative = 0;pid->last_t = 0; }/*!* @brief pid位置式控制器输出** @param pid pid参数* @param error pid输入误差** @return PID输出结果** @note 无** @see 无** @date 2020/6/8*/ float PidLocCtrl(pid_param_t * pid, float error) {/* 累积误差 */pid->integrator += error;/* 误差限幅 */constrain_float(pid->integrator, -pid->imax, pid->imax);pid->out_p = pid->kp * error;pid->out_i = pid->ki * pid->integrator;pid->out_d = pid->kd * (error - pid->last_error);pid->last_error = error;pid->out = pid->out_p + pid->out_i + pid->out_d;return pid->out; }/*!* @brief pid增量式控制器输出** @param pid pid参数* @param error pid输入误差** @return PID输出结果 注意输出结果已经包涵了上次结果** @note 无** @see 无** @date 2020/6/8*/ float PidIncCtrl(pid_param_t * pid, float error) {pid->out_p = pid->kp * (error - pid->last_error);pid->out_i = pid->ki * error;pid->out_d = pid->kd * ((error - pid->last_error) - pid->last_derivative);pid->last_derivative = error - pid->last_error;pid->last_error = error;pid->out += pid->out_p + pid->out_i + pid->out_d;return pid->out; }

PID调试经验
做飞卡时，小车用的直流电机，使用增量式PI控制效果比较好，舵机使用位置式PD控制效果最佳
做四轴时，四轴的刹车用特殊D值，可以让四轴刹车更稳。

总结

以上是生活随笔为你收集整理的PID控制器的全部内容，希望文章能够帮你解决所遇到的问题。

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