PID控制学习

前言

本篇文章属于PID控制算法的学习笔记，来源于B站教学视频。下面是这位up主的视频链接。本文为个人学习笔记，只能做参考，细节方面建议观看视频，肯定受益匪浅。

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一、PID简介 

二、PID公式与系统框图

三、详解PID中的各项

1.比例项

纯比例项控制时，系统会出现稳态误差

稳态误差介绍如下

例如电机控速的例子

当电机的误差变为0时，输出值也为0，电机驱动力也为0，电机就会因为摩檫力减速，减速后，误差加大，输出值变大，电机驱动力也变大，最终驱动力和摩擦力会达到一个平衡，此时的平衡速度是小于目标速度的。

2.积分项

误差累积来进行控制 

3.微分项

 作用是阻碍系统产生的变化，跟楞次定律有点像，加了微分项的控制与阻尼振动图像相似，因此也可以理解为微分项是给系统增加阻尼的，防止系统超调，超调的意思是假如实际值是从小于目标值的方向往目标值变，但实际值会因为惯性变到比目标值大，这时又要把实际值拉回来，拉回来又会小于目标值，最终会导致误差越来越大

四、离散PID 和程序实现思路

1.离散PID

 

位置式PID与增量式PID公式

比较

 

五、C语言程序实现

1.确定一个调控周期T，每隔时间T，程序执行一次调控（使用定时器来确定这个时间）

2.代入公式

float Target,Autual,Out;
float Kp = ,Ki = ,Kd = ;
float Error0,Error1,ErrorInt;

int main(void)
{
    Timer_Init();
    while (1)
    {

    }
}

void TIM2_IRQHandler(void)
{
    if(TIM_GetITstatus(TIM2,TIM_IT_Update)= SET)
    {

       Actual=读取传感器();

       /*获取本次误差和上次误差*/
       Error1 = Error0;
       Error0 =Target -Actual;

       /*误差积分(累加)*/
       ErrorInt += Error0;

       /*PID计算*/
       Out =Kp*Error0 +Ki *ErrorInt + Kd *(Error0 - Error1);

       /*输出限幅*/
       if(out >上限){out=上限;}
       if(out<下限){out=下限;)

       /*执行控制*/
       输出至被控对象(out);

       TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM IT_Update);
    }
}