PID公式的推導過程及實現代碼

n0(t)是要穩定的值
n(t)是當前輸出值
e(t) = n0(t) - n(t)


一、模擬PID控制原理

然后u(k) = u(k-1) + u

三、參數的整定
先將Ti設置為無窮大，Td設置為0，調節Kp
然后再調節Ti，最后是Td

四、實現代碼

typedef struct PID
{
int SetPoint; //設定目標 Desired Value
longSumError; //誤差累計

double Proportion; //比例常數 Proportional Cons
double Integral; //積分常數 Integral Const
double Derivative; //微分常數 Derivative Const

int LastError; //Error[-1]
int PrevError; //Error[-2]
} PID;

/*******************************************************************************
* 函數名稱 : IncPIDCalc
* 函數描述 : 增量式 PID 控制計算
* 函數輸入 : int 當前位置
* 函數輸出 : 無
*函數返回 : 增量式PID結果
*******************************************************************************/
int IncPIDCalc(int NextPoint)
{
int iError, iIncpid;
//當前誤差
iError = sptr->SetPoint - NextPoint;
//增量計算
iIncpid = sptr->Proportion * iError //E[k]項
- sptr->Integral * sptr->LastError //E[k－1]項
+ sptr->Derivative * sptr->PrevError; //E[k－2]項
//存儲誤差，用于下次計算
sptr->PrevError = sptr->LastError;
sptr->LastError = iError;
//返回增量值
return(iIncpid);
}

/*******************************************************************************
* 函數名稱 : LocPIDCalc
* 函數描述 : 位置式 PID 控制計算
* 函數輸入 : int 當前位置
* 函數輸出 : 無
*函數返回 : 位置式PID結果
*******************************************************************************/
int LocPIDCalc(int NextPoint)
{
int iError,dError;

iError = sptr->SetPoint - NextPoint; //偏差
sptr->SumError += iError; //積分
dError = iError - sptr->LastError; //微分
sptr->LastError = iError;

return(sptr->Proportion * iError //比例項
+ sptr->Integral * sptr->SumError //積分項
+ sptr->Derivative * dError); //微分項
}