51单片机PID算法程序

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1、51单片机PID算法程序(二)位置式PID控制算法由51单片机组成的数字控制系统控制中，PID控制器是通过PID控制算法实现的。51单片机通过AD对信号进行采集，变成数字信号，再在单片机中通过算法实现PID运算，再通过DA把控制量反馈回控制源。从而实现对系统的伺服控制。 位置式PID控制算法 位置式PID控制算法的简化示意图   上图的传递函数为： （2-1）  在时域的传递函数表达式 （2-2）  对上式中的微分和积分进行近似 （2-3）  式中n是离散点的个数。  于是传递函数可以简化为： （2-4）其中u(n)——第k个采样时刻的控制；KP ——比例放大系数；   Ki  ——积

2、分放大系数；Kd  ——微分放大系数；T  ——采样周期。 如果采样周期足够小，则（2-4）的近似计算可以获得足够精确的结果，离散控制过程与连续过程十分接近。（2-4）表示的控制算法直接按（2-1）所给出的PID控制规律定义进行计算的，所以它给出了全部控制量的大小，因此被称为全量式或位置式PID控制算法。 缺点：1）           由于全量输出，所以每次输出均与过去状态有关，计算时要对e(k)(k=0,1,…n)进行累加，工作量大。2）           因为计算机输出的u(n)对应的是执行机构的实际位置，如果计算机出现故障，输出u(n)将大幅度变化，会引起执行机构的大幅度变化

3、，有可能因此造成严重的生产事故，这在实际生产中是不允许的。  位置式PID控制算法C51程序具体的PID参数必须由具体对象通过实验确定。由于单片机的处理速度和ram资源的限制，一般不采用浮点数运算，而将所有参数全部用整数，运算到最后再除以一个2的N次方数据（相当于移位），作类似定点数运算，可大大提高运算速度，根据控制精度的不同要求，当精度要求很高时，注意保留移位引起的“余数”，做好余数补偿。这个程序只是一般常用pid算法的基本架构，没有包含输入输出处理部分。#include#include            //C语言中memset函数头文件/

4、*====================================================================================================PIDFunctionThePID(比例、积分、微分)functionisusedinmainlycontrolapplications.PIDCalcperformsoneiterationofthePIDalgorithm.WhilethePIDfunctionworks,mainisjustadummyprogramshowingatypicalusage.============

5、=========================================================================================*/typedefstructPID{doubleSetPoint;     //设定目标DesiredvaluedoubleProportion;   //比例常数ProportionalConstdoubleIntegral;     //积分常数IntegralConstdoubleDerivative;   //微分常数DerivativeConstdoubleLastError;    //Error

6、[-1]doublePrevError;   //Error[-2]doubleSumError;   //SumsofErrors}PID;/*====================================================================================================PID计算部分=====================================================================================================*/doublePIDCalc

7、(PID*pp,doubleNextPoint){doubledError,Error;Error=pp->SetPoint-NextPoint;          //偏差pp->SumError+=Error;                  //积分dError=Error-pp->LastError;            //当前微分pp->PrevError=pp->LastError;pp->LastError=Error;re