杂谈PID控制算法——最终篇：C语言实现51单片机中的PID算法

真遗憾，第二篇章没能够发表到首页上去。趁热打铁。把最终篇——代码篇给发上来。

代码的设计思想请移步前两篇文章

//pid.h
#ifndef __PID__
#define __PID__
/*PID = Uk + KP*[E(k)-E(k-1)]+KI*E(k)+KD*[E(k)-2E(k-1)+E(k-2)];(增量型PID算式)
函数入口: RK(设定值),CK(实际值),KP,KI,KD
函数出口: U(K)*/
typedef struct PIDValue
{
	int8 KP;
	int8 KI;
	int8 KD;
	int8 F;
	int8 BITMOV;
	int EK[3];

	int UK;
	int RK;
	int CK;
	int UK_REAL;

}pid_str;
//PIDValueStr  PID;
void    pid_exe(pid_str *PID)  ;
#endif

//pid.c
/*PID = PID->UK_REAL + PID->KP*[E(k)-E(k-1)]+PID->KI*E(k)+PID->KD*[E(k)-2E(k-1)+E(k-2)];(增量型PID算式)
函数入口: PID->RK(设定值),PID->CK(实际值),PID->KP,PID->KI,PID->KD
函数出口: U(K)*/
#include"defines.h"
#include"pid.h"
#define MAXOUT 0xff
//#define MAXGAP 100

void pid_exe(pid_str*PID)
{
	PID->EK[2]=PID->EK[1];
	PID->EK[1]=PID->EK[0];
	PID->EK[0]=PID->RK-PID->CK;
	PID->UK_REAL=PID->UK_REAL
		+PID->KP*(PID->EK[0]-PID->EK[1])//微分一次后积分即原数
		+(float)PID->KI*PID->EK[0]/PID->F//直接积分
		+(float)PID->KD*(PID->EK[0]-2*PID->EK[1]+PID->EK[2])*PID->F;//二阶微分后积分即一阶微分
	if((PID->UK_REAL>>PID->BITMOV)>=MAXOUT)
	{
		PID->UK=MAXOUT;
	}else if(PID->UK_REAL>>PID->BITMOV<=-MAXOUT)
	{
		PID->UK=-MAXOUT;
	}else
	{
		PID->UK=PID->UK_REAL>>PID->BITMOV;
	}

}

这里我写的代码用到的是增量型的PID（即UK_REAL + PID->KP*[E(k)-E(k-1)]+PID->KI*E(k)+PID->KD*[E(k)-2E(k-1)+E(k-2)];这句话所对应的是pid控制量在之前pid控制量的基础上增加的值，相当于求了一次导）。最终输出的结果将每一次运算的值累加输出就行了。

附上摘抄的位置型pid与增量型pid的区别来。。

（1）位置式PID控制的输出与整个过去的状态有关，用到了误差的累加值；而增量式PID的输出只与当前拍和前两拍的误差有关，因此位置式PID控制的累积误差相对更大；

（2）增量式PID控制输出的是控制量增量，并无积分作用，因此该方法适用于执行机构带积分部件的对象，如步进电机等，而位置式PID适用于执行机构不带积分部件的对象，如电液伺服阀。

（3）由于增量式PID输出的是控制量增量，如果计算机出现故障，误动作影响较小，而执行机构本身有记忆功能，可仍保持原位，不会严重影响系统的工作，而位置式的输出直接对应对象的输出，因此对系统影响较大。

PS：之前模板看的审美疲劳了。。换个模板换个心情。。

PPS：求小编给力。。求过。。。