標準的PID處理例程標準的PID處理例程

十年專注單片機方案開發的方案公司英銳恩，分享標準的PID處理例程標準的PID處理例程。英銳恩現提供服務產品涉及主控芯片：8位單片機、16位單片機、32位單片機及各類運算放大器等。

--- 工業控制中常用算法 ---

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    這是從網上找來的一個比較典型的PID處理程序，在使用單片機作為控制cpu時，請稍作簡化，具體的PID

參數必須由具體對象通過實驗確定。由于單片機的處理速度和ram資源的限制，一般不采用浮點數運算，

而將所有參數全部用整數，運算到最后再除以一個2的N次方數據（相當于移位），作類似定點數運算，可

大大提高運算速度，根據控制精度的不同要求，當精度要求很高時，注意保留移位引起的“余數”，做好余

數補償。這個程序只是一般常用pid算法的基本架構，沒有包含輸入輸出處理部分。

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#include

#include 

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    PID Function

    The PID (比例、積分、微分) function is used in mainly

    control applications. PIDCalc performs one iteration of the PID

    algorithm.

    While the PID function works, main is just a dummy program showing

    a typical usage.

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typedef struct PID {

        double  SetPoint;           //  設定目標 Desired Value

        double  Proportion;         //  比例常數 Proportional Const

        double  Integral;           //  積分常數 Integral Const

        double  Derivative;         //  微分常數 Derivative Const

        double  LastError;          //  Error[-1]

        double  PrevError;          //  Error[-2]

        double  SumError;           //  Sums of Errors

} PID;

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   PID計算部分

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double PIDCalc( PID *pp, double NextPoint )

{

    double  dError,

            Error;

        Error = pp->SetPoint -  NextPoint;          // 偏差

        pp->SumError += Error;                      // 積分

        dError = pp->LastError - pp->PrevError;     // 當前微分

        pp->PrevError = pp->LastError;

        pp->LastError = Error;

        return (pp->Proportion * Error              // 比例項

            +   pp->Integral * pp->SumError         // 積分項

            +   pp->Derivative * dError             // 微分項

        );

}

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Initialize PID Structure

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void PIDInit (PID *pp)

{

    memset ( pp,0,sizeof(PID));

}

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    Main Program

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double sensor (void)                    //  Dummy Sensor Function

{

    return 100.0;

}

void actuator(double rDelta)            //  Dummy Actuator Function

{}

void main(void)

{

    PID         sPID;                   //  PID Control Structure

    double      rOut;                   //  PID Response (Output)

    double      rIn;                    //  PID Feedback (Input)

    PIDInit ( &sPID );                  //  Initialize Structure

    sPID.Proportion = 0.5;              //  Set PID Coefficients

    sPID.Integral   = 0.5;

    sPID.Derivative = 0.0;

    sPID.SetPoint   = 100.0;            //  Set PID Setpoint

    for (;;) {                          //  Mock Up of PID Processing

        rIn = sensor ();                //  Read Input

 rOut = PIDCalc ( &sPID,rIn );   //  Perform PID Interation

        actuator ( rOut );              //  Effect Needed Changes

    }

}