【智能车新手入门】-位置式、增量式PID实现代码

PID控制是大家在智能车制作中碰到最常见的算法，它主要分两种：位置式和增量式。下面来谈谈这两种PID的特点以及代码实现。

1. 位置式PID
特点：位置式PID用到了过去所有误差值的积分，因此与过去的整个状态有关。
代码实现：
typedef struct PID //定义结构体

{

float LastError; //上一次误差

float SumError; //误差积分项

} PID;

static PID sPID;

static PID *sptr=&sPID;

void PID_init(void) //指针初始化

{

sptr->LastError = 0；

sptr->SumError = 0;

}

float PIDCalc(float NextPoint)

{

float dError,Error;

Error = SetPoint - NextPoint; // 偏差

sptr->SumError += Error; // 积分

dError = Error - sptr->PrevError; // 当前微分

sptr->LastError = Error;

return ( KP* Error // 比例项

+KI * sptr->SumError // 积分项

+KD* dError ); // 微分项

}

2. 增量式PID

特点：由于增量式PID输出的是控制量增量，误动作影响较小
代码实现：
typedefstruct PID
{
float V_lasterror; //Error[-1]
float V_preserror; //Error[-2]
}PID;

staticPID sPID;
staticPID *sptr=&sPID;

voidPID_Init(void) //指针初始化
{
sptr->V_lasterror = 0; //Error[-1]
sptr->V_preserror = 0; //Error[-2]
}

voidPID_caculate(u16 Set_Value,float Get_Value)
{
float g_fDirectionControlOut1=0;
V_error=Get_Value-Set_Value;
g_fDirectionControlOut1= P *(V_error-sptr->V_lasterror) + I * V_error + D(V_error-2*sptr->V_lasterror+sptr->V_preserror);//计算当前输出增量
sptr->V_preserror =sptr->V_lasterror; //存储误差，用于下次计算
sptr->V_lasterror = V_error;

g_fDirectionControlOut2 += g_fDirectionControlOut1;//上一次输出量加上当前输出增量
g_fDirectionControlOutOld = g_fDirectionControlOutNew;
g_fDirectionControlOutNew =g_fDirectionControlOut2;
}

关于P、I、D三个环节的选择，一般只会用到PI控制或者PD控制，例如速度控制要求稳态无误差，那么就需要积分环节，所以使用PI控制；而使用方向控制的时候，由于不需要无稳态误差，所以使用PD控制即可，D的作用是消除P环节所带来震荡。

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