您的位置：首页 > 编程语言 > C语言/C++

Pid控制算法-积分分离pid算法C++实现

2017-04-10 12:02 411 查看

PID控制算法的C++语言实现

五积分分离的PID控制算法C++语言实现

通过三、四两篇文章，基本上已经弄清楚了PID控制算法的最常规的表达方法。在普通PID控制中，引入积分环节的目的，主要是为了消除静差，提高控制精度。但是在启动、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极限控制量，从而引起较大的超调，甚至是震荡，这是绝对不允许的。

为了克服这一问题，引入了积分分离的概念，其基本思路是
当被控量与设定值偏差较大时，取消积分作用; 当被控量接近给定值时，引入积分控制，以消除静差，提高精度。其具体实现代码如下：

pid.h:
#ifndef _PID_H_
#define _PID_H_

typedef struct _pid{
float SetSpeed;
float ActualSpeed;
float err;
float err_last;
float Kp, Ki, Kd;
float voltage;
float integral;
float umax;
float umin;
}Pid;

class Pid_control
{
public:

void PID_init();
float PID_realize(float speed);

private:
int index;
Pid pid;
};
#endif

pid.cpp:
#include <iostream>
#include "pid.h"

using namespace std;

void Pid_control::PID_init()
{
pid.SetSpeed = 0.0;
pid.ActualSpeed = 0.0;
pid.err = 0.0;
pid.err_last = 0.0;
pid.voltage = 0.0;
pid.integral = 0.0;
pid.Kp = 0.2;
pid.Ki = 0.04;
pid.Kd = 0.2;
pid.umax = 400;
pid.umin = -200;
}

float Pid_control::PID_realize(float speed){
int index;
pid.SetSpeed = speed;
pid.err = pid.SetSpeed - pid.ActualSpeed;

if (pid.ActualSpeed>pid.umax)
{

if (abs(pid.err)>200)
{
index = 0;
}
else
{
index = 1;
pid.integral += pid.err;
}
pid.voltage = pid.Kp*pid.err + index*pid.Ki*pid.integral + pid.Kd*(pid.err - pid.err_last);
}
else if (pid.ActualSpeed<pid.umin){
if (abs(pid.err)>200)
{
index = 0;
}
else{
index = 1;
if (pid.err>0)
{
pid.integral += pid.err;
}
}
}
else{
if (abs(pid.err)>200)
{
index = 0;
}
else{
index = 1;
pid.integral += pid.err;
}
}

pid.voltage = pid.Kp*pid.err + index*pid.Ki*pid.integral + pid.Kd*(pid.err - pid.err_last);

pid.err_last = pid.err;
pid.ActualSpeed = pid.voltage*1.0;
return pid.ActualSpeed;
}
main.cpp
#include "pid.h"
#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
Pid_control Pid;

Pid.PID_init();

int count = 0;

while (count<1000)
{
float speed = Pid.PID_realize(200.0);

cout << speed << ";" << " ";

count++;
}
cout << endl;

system("pause");

return 0;
}
其它部分的代码参见《PID控制算法的C++语言实现三》中的讲解，不再赘述。同样采集1000个量，会发现，系统到199所有的时间是原来时间的1/2,系统的快速性得到了提高。

内容来自用户分享和网络整理，不保证内容的准确性，如有侵权内容，可联系管理员处理

标签： C++ c语言 PID控制算法

相关文章推荐

新的分享

章节导航

Pid控制算法-积分分离pid算法C++实现

PID控制算法的C++语言实现

五 积分分离的PID控制算法C++语言实现

五积分分离的PID控制算法C++语言实现