pid算法C语言实现 (pid算法CSDN)

对于PID算法现，是一个非见的主题，尤其在操作系统和嵌入式系统开发中。PID算法即比例-积分-微分控制算法，是一种经典的反馈控制算法，在工业控制系统中被广泛使用。下面将对PID算法的C语言实现进行详细分析。

1. PID算法原理

PID算法是通过对系统的偏差进行测量，并根据比例、积分和微分三个部分的权重来调整输出控制信号，以使系统的输出尽快达到设定值，并且尽可能稳定地维持在设定值附近。

2. PID算法在C语言中的实现

在C语言中实现PID算法，一般包括以下步骤：

2.1 参数初始化

首先需要初始化PID算法的三个参数：比例系数（Kp）、积分系数（Ki）和微分系数（Kd）。这些参数的值通常需要根据实际系统的特性和需求来进行调整。

2.2 偏差计算

通过测量系统的当前值与设定值之间的偏差，即误差值，来进行PID算法的计算。偏差的计算可以使用简单的减法操作来实现。

2.3 PID计算

根据比例、积分和微分三部分的权重以及偏差值，计算PID输出值。PID输出值的计算公式为：

output = Kp * error + Ki * integral + Kd * derivative

其中，error为偏差值，integral为偏差的积分值，derivative为偏差的微分值。

2.4 输出限幅

为了防止PID输出值过大或过小，导致系统不稳定，一般需要对输出值进行限幅处理。这可以通过设置PID输出值的上下限来实现。

2.5 反馈控制

将PID输出值应用到系统中，实现对系统的反馈控制。通过不断测量系统的输出值和设定值之间的偏差，不断更新PID输出值，使系统逐渐趋于稳定。

3. 总结

通过以上分析可知，在C语言中实现PID算法需要对参数初始化、偏差计算、PID计算、输出限幅和反馈控制等步骤进行合理设计和实现。PID算法的效果取决于参数的调整和实时性，因此在实际应用中需要不断优化和调整PID参数，以实现系统的最佳控制效果。

PID算法的C语言实现

基本流程

积分环节：主要是用来消除 静差 （系统稳定后输出值和设定值之间的差值，积分环节实际上就是偏差累积的过程，把累积的误差加到原来系统上以抵消系统造成的静差）

微分环节：反映了偏差信号的变化规律，根据偏差信号的变化规律来进行超前调节，从而增加系统的快速性

对上述公式进行离散化（采样）：两个公式

增量型PID:

通过增量型PID公式可以看出，最终表达结果和最近三次的偏差有关，最终输出结果应该为：

首先定义结构变量体：

然后初始化变量

最后编写控制算法

基本算法，没有考虑死区问题，没有设定上下限

在启动、结束或大幅度增减设定时，短时间内系统输出有很大的偏差，会造成PID运算的积分积累，导致控制量超过执行机构可能允许的最大动作范围对应的极限控制量，从而引起较大的超调，甚至是振荡。

为了克服这个问题，引入积分分离的概念，即当被控量和设定值偏差较大时，取消积分作用；当被控量接近设定值时，引入积分控制，以消除静差，提高精度。

abs ：绝对值

令index=0使积分环节失效

积分饱和现象：如果系统存在一个方向的偏差，PID控制器的输出由于积分作用的不断累加而加大，从而导致执行机构达到极限位置。此时计算器输出量超出正常运行范围而进入饱和区，一旦系统出现反向偏差，输出量将逐渐从饱和区退出，进入饱和区越深则退出饱和区时间越长，在这段时间里，执行机构仍然停留在极限位置而不随偏差反向而立即做出相应改变，造成性能恶化。

采用梯形积分能够减小余差，提高精度

改变积分系数，若偏差大，积分作用减弱，系数减小；若偏差小，积分作用增强，系数增大。

变积分PID的基本思想是设法改变积分项的累加速度，使其与偏差大小对应。

使整个系统的稳定速度非常快

比例系数Kp的作用是加快系统的响应速度提高系统的调节精度

积分系数Ki的作用是消除系统的稳态误差

微分系数Kd的作用是改善系统的动态特性

反应系统性能的两个参数是系统误差和误差变化律

8位单片机PID控制PWM的算法如何实现，C语言计算？

PID控制在8位单片机中仍然有广泛的应用，比如温度控制，利用比例、积分、微分补偿来做恒温补偿控制，当然由于有这些数学处理，用C语言相对方便一些，以下是一个具体的实例。

struct PID {

unsigned int SetPoint; // 设定目标 Desired Value

unsigned int Proportion; // 比例常数 Proportional Const

unsigned int Integral; // 积分常数 Integral Const

unsigned int Derivative; // 微分常数 Derivative Const

unsigned int LastError; // Error[-1]

unsigned int PrevError; // Error[-2]

unsigned int SumError; // Sums of Errors

struct PID spid; // PID Control Structure

unsigned int rout; // PID Response (Output)

unsigned int rin; // PID Feedback (Input)

sbit cellpadding=0 cellspacing=0> 1

什么是pid算法，难学吗，用C语言，plc怎么实现？

一、什么是PID:

二、PID是否难学：

三、PID算法的C语言源码：

详细见参考【1】【2】

参考：

【1】PID算法

【2】简易PID算法的快速扫盲（超详细+过程推导+C语言程序）

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