stm32控制器下經常會用到對溫度控制，適度控制，轉速控制等需要自動控制相關的操作，因此在使用中需要不斷提高對自動控制 原理部分的學習，一個好的自動控制系統包含三個 主要因素：穩，快，準。穩即系統的穩定性，快即系統的快速性，準即控制的準確性。

在自動控制中比例增益，積分時間，微分時間三個主要變量。下面就這三個變量進行動態展示。

如上圖所示，假設在單位階躍響應下，比例控制幅值，kp越大值越高相關的，積分時間控制精確度，數值越大波形超調量越大，微分時間控制波形的平緩程度。

下面貼出增量式PID算法在c代碼部分的實現過程。

//實現增量式PID算法 

#include "stdio.h" 
void pid_init();//PID參數初始化 
float pid_realise(float speed);//實現PID算法   

struct {
    float set_speed;//設定速度 
    float actual_speed;//實際速度
    float error;//偏差  
    float error_next;//上一個偏差  
    float error_last;//上上一個偏差 
    float kp,ki,kd;//定義比例，積分，微分參數  
     
}pid;


int main()
{
    pid_init();
    int count = 0;
    while(count<400)//進行400次 PID 運算，使初始值從0開始接近200.0   
    {
        float speed = pid_realise(200.0);//設定值設定為200.0  
        printf("%f\n",speed);//輸出每一次PID 運算后的結果  
        count++;
    }
}


void pid_init()
{
    pid.set_speed = 0.0;
    pid.actual_speed = 0.0;
    pid.error = 0.0;
    pid.error_next = 0.0;
    pid.error_last = 0.0;
    //可調節PID 參數。使跟蹤曲線慢慢接近階躍函數200.0 // 
    pid.kp = 0.2;
    pid.ki = 0.01;
    pid.kd = 0.2;
}


float pid_realise(float speed)//實現pid  
{
    pid.set_speed = speed;//設置目標速度  
    pid.error = pid.set_speed - pid.actual_speed;
    float increment_speed;//增量
     
    increment_speed = pid.kp*(pid.error-pid.error_next)+pid.ki*pid.error+\
    pid.kd*(pid.error-2*pid.error_next+pid.error_last);//增量計算公式  
    
    pid.actual_speed+= increment_speed;
    pid.error_last = pid.error_next;//下一次迭代  
    pid.error_next = pid.error;
    return pid.actual_speed; 
    
}

運行數據得到圖標如下 ：

審核編輯：湯梓紅