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1、C++实现PID控制算法
2、C++/VC/MFC/PID算法2008-06-1018:50第一步：控制系统的结构仿真 我们要用C++实现对这个单输入单输出系统的PID控制算法，就需要先进行结构仿真，系统结构和对象的数学模型如上图所示，我们取定参数：K=2、T1=1、T2=2.5，tao=0.6（tao代表上面那个延时参数）。 系统性能指标要求：超调<=10%，调节时间Ts<=10秒，绘制出系统的单位阶跃响应。 控制器采用PID控制器，控制器参数包括：kp、ki、kd、T（采样时间）。 对被控对象采用Z变换进行离散化，离散化后的离散化对象为： yout(k)=-den
3、(2)yout(k-1)-den(3)yout(k-2)+num(2)u(k-1)+num(3)u(k-2) tao=0 yout(k)=-den(2)yout(k-1)-den(3)yout(k-2)+num(2)u(k-1-n)+num(3)u(k-2-n) tao/T=n,n>1为整数den、num参数的获取参看“C++实现PID控制算法理论分析
4、C++/VC/MFC/PID算法”2、参数声明在算法中要用到很多参数，为了方便我们定义一个结构体。typedefstructtagPid{ doubletao; //系统纯延
5、时参数，一般为采样时间的整数倍 doublets; //采样时间 intn; //n=tao/ts doublerin,yout,u; //系统输入、系统输出、PID控制器输出 doublekp,ki,kd; //PID控制器参数 doubleerror_1,error_2; //，前1、2次的误差，在增量PID算法中需要error_2 doubleerror,perror,ierror,derror; //用于计算PID输出u的参数 doubleden_1,den_2,den_3; //Z传函
6、分母的系数 doublenum_1,num_2,num_3; //Z传函的分子系数 doubleyout_[2];//系统输出过去时刻的值 CArrayu_; //控制器过去时刻的输出值，就是上面公式中的u(k-2-n)等 intsize_Yout;//Yout的大小，算法循环次数，每次的输出值计入数组Yout，用来绘制输出曲线 CArrayYout;//输出数据数组 doublemaxYout,minYout;//输出值的最大值和最小值}Pid;定义控制对象参数：dou
7、blem_t1,m_t2,m_k,m_tao;//控制对象参数3、初始化参数voidCICDoc::PidInit(Pid*pid){m_t1=1;m_t2=2.5;m_k=2;pid->ts=0.1;pid->tao=0.6;pid->n=(int)(pid->tao/pid->ts+0.5);pid->rin=1;pid->yout=0.0;pid->u=0.0;pid->kp=0.70;pid->ki=0.15;pid->kd=0.90;pid->error_1=0.0;pid->error_2=0.0;pid->error=0.0;pid->perror=0.0;pid
8、->ierror=0.0;pid->derror=0.0;doublez1,z2,b,c;if(m_t1==m_t2){ z1=exp(-(pid->ts/m_t1)); //e(-T/T1)z2=z1 pid->num_1=0; pid->num_2=m_k*(1-z1-pid->ts*z1/m_t1); pid->num_3=m_k*(z1*z1-z1+pid->ts*z1/m_t1); pid->den_1=1; pid->den_2=-2*z1; pid->den_3=z1*z1;}else{ z1=exp(-(pid->ts/m_
9、t1)); //e(-T/T1) z2=exp(-(pid->ts/m_t2)); //e(-T/T2) b=m_t1/(m_t2-m_t1); c=m_t2/(m_t1-m_t2); pid->num_1=0; pid->num_2=m_k*(1+b*z1+c*z2); pid->num_3=m_k*(z1*z2+b*z2+c*z1); pid->den_1=1; pid->den_2=-(z1+z2); pid->den_3=z1*z2
