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C语言实现PID算法:位置式PID和增量式PID

PID算法可以说是在自动控制原理中比较经典的一套算法,在现实生活中应用的比较广泛。...闭环自动控制技术是基于反馈的概念以减少不确定性,在闭环自动控制原理中,我们把它叫做“PID控制器”,拿控制电机来说,参考下面模型: 下面引用一段网上经典的话: 在工业应用中PID及其衍生算法是应用最广泛的算法之一...,是当之无愧的万能算法,如果能够熟练掌握PID算法的设计与实现过程,对于一般的研发人员来讲,应该是足够应对一般研发问题了,而难能可贵的是,在我所接触的控制算法当中,PID控制算法又是最简单,最能体现反馈思想的控制算法...ⅢPID算法代码 PID 控制算法可以分为位置式 PID 和增量式 PID 控制算法。...下面给出公式直接体现的C语言源代码(请结合项目修改源代码): 1.位置式PID typedef struct { float Kp; //比例系数Proportional

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PID控制算法C语言实现

前言 最近在学习PID算法,在了解了算法的套路以后,就要进行实验。如何用C语言实现呢?在网络搜索发现了一篇很好的博客,不过里面的数据又臭又长。在这里转载过来,重下新整理了一下。...位置型PIDC语言实现 上一节中已经抽象出了位置性PID和增量型PID的数学表达式,这一节,重点讲解C语言代码的实现过程,算法C语言实现过程具有一般性,通过PID算法C语言实现,可以以此类推,设计其它算法的...实现过程仍然是分为定义变量、初始化变量、实现控制算法函数、算法测试四个部分,详细分类请参加《PID控制算法C语言实现三》中的讲解,这里直接给出代码了。...个数据为: 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。...八 变积分的PID控制算法C语言实现 变积分PID可以看成是积分分离的PID算法的更一般的形式。在普通的PID控制算法中,由于积分系数ki是常数,所以在整个控制过程中,积分增量是不变的。

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模糊PID控制算法C++实现

很久没有更新博客了,今天就来讲讲模糊PIDC++实现方法。...先来看一下整体的框架: 解释下上面框图的意思,模糊PID其实是在普通PID的基础之上,通过输入的两个变量:误差和误差的变化率的情况来动态的调整PID控制器的三个重要的参数Kp,Ki,Kd。...需要注意的是:模糊PID一般需要一个比较接近理想控制效果的PID参数初始值,否则,效果并不理想。 了解了模糊PID的控制原理,然后开始编写C++代码,并不是什么难事。...这里采用的是C++面向对象的编程思想,设计一个fuzzy_pid类,需要使用时,只需要实例化这个类即可得到一个fuzzy_pid对象,然后调用它的方法就可以实现模糊PID控制,是不是感觉很酷炫;不多说了...{ float u; if(x>=a&&x<=b) u=(x-a)/(b-a); else if(x>b&&x<=c) u=(c-x)/(c-b);

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C语言实现PID控制代码

PID控制算法C语言实现一 PID算法原理 最近两天在考虑一般控制算法C语言实现问题,发现网络上尚没有一套完整的比较体系的讲解。于是总结了几天,整理一套思路分享给大家。...PID控制算法C语言实现三 位置型PIDC语言实现 上一节中已经抽象出了位置性PID和增量型PID的数学表达式,这一节,重点讲解C语言代码的实现过程,算法C语言实现过程具有一般性,通过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 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。...PID控制算法C语言实现八 变积分的PID控制算法C语言实现 变积分PID可以看成是积分分离的PID算法的更一般的形式。...控制算法C语言实现九 专家PID与模糊PIDC语言实现 本节是PID控制算法C语言实现系列的最后一节,前面8节中,已经分别从PID的实现到深入的过程进行了一个简要的讲解,从前面的讲解中不难看出

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PID算法详解

文章目录 什么是pid 比例(p)控制 积分(I)控制 微分(D)控制 PID使用 增量式PID C语言实现pid算法 ---- 什么是pid PID算法是一种具有预见性的控制算法,其核心思想是: 1...PID算法不但考虑控制对象的当前状态值(现在状态),而且还考虑控制对象过去一段时间的状态值(历史状态)和最近一段时间的状态值变化(预期),由这3方面共同决定当前的输出控制信号; 2>.PID控制算法的运算结果是一个数...于是调节电位器的转角,提前减小加热的电流。这相当于士兵射击远方的移动目标时,考虑到子弹运动的时间,需要一定的提前量一样。...阶跃响应曲线 图2中的c (∞)为被控量c (t)的稳态值或被控量的期望值,误差e(t) = c (∞) – c (t)。在图2中启动过程的上升阶段,当 时,被控量尚未超过其稳态值。...C语言实现pid算法 /************************************************************************** 函数功能:位置式PID控制器

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PID控制算法

PID控制算法是一个在工业控制应用中常见的反馈回路算法,它把收集到的数据和一个参考值进行比较,然后把这个差别用于计算新的输入值,从而使得整个系统更加准确而稳定。...image.png PID主要适用于基本上线性,且动态特性不随时间变化的系统。 图片来源[1] 下面我们主要了解PID控制算法的细节及其在机器人/自动驾驶领域的应用。...Crosstrack Error是目标偏差,PID的目标就是不断缩小该偏差,使其无限接近于0。...4.PID Control 如何解决系统偏差导致的目标偏差的问题?直观的感觉是,需要向右打方向盘,校正车辆的行驶方向,使得车辆不断靠近目标轨迹。这就是Integral Control的效果。...run(robot, 0.2, 3.0, 0.004) n = len(x_trajectory) plt.plot(x_trajectory, y_trajectory, 'g', label='PID

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PID控制算法总结

微分作用不能单独使用,需要与另外两种调节规律相结合,组成PD或PID控制器 二、公式 PID控制算法在实际应用中又可分为两种:位置式PID控制算法和增量式PID控制算法。...2.2增量式 PID 控制 增量式 PID 控制是指控制器的输出是控制量的增量Δu(k),当执行机构需要的是控制量的增量而不是位置量的绝对数值时,可以使用增量式 PID 控制算法进行控制。...三、采样周期和控制周期 四、C语言描述PID算法程序 4.1增量型PIDC语言实现 4.2 位置型PIDC语言实现 五、PID调试 由于自动控制系统被控对象的千差万别,PID的参数也必须随之变化...例如电机调速系统,输入信号为正,要求电机正转时,反馈信号也为正(PID算法时,误差=输入-反馈),同时电机转速越高,反馈信号越大。其余系统同此方法。...https://wenku.baidu.com/view/ee44725d9a6648d7c1c708a1284ac850ad02049c.html?

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深入浅出PID控制算法(三)————增量式与位置式PID算法C语言实现与电机控制经验总结

前文对PID算法离散化和增量式PID算法原理进行来探索,之后又使用Matlab进行了仿真实验,对PID三个参数又有了更深入的认识,接下来我们来使用C语言进行PID算法实现,并且结合控制电机的项目来深入学习...1、PID 算法C 语言原代码 先贴上一种常见的比较通用的C语言增量式PID算法吧 typedef struct PID { intSetPoint; //设定目标 DesiredValue longSumError...3、项目原理 学到这里对PID算法的理解只是停留在理论,那么我们来结合实际看看,这里我参考的是平衡小车之家的资料,不得不说确实浅显易懂,先从电机的简单控制开始理解吧!...首先由于需要知道速度,所以一般都需要带编码器的电机,编码器输出有ab相,可以通过单片机定时器的捕获模式来得到速度,之后在单片机内部进行PID算法的运算,得到输出所需要的速度,通过控制占空比来输出PWM波...,控制电机的速度,这里用的主控是STM32c8t6。

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PID算法原理介绍

先来彻底搞懂PID到底是啥? PID,就是“比例(proportional)、积分(integral)、微分(differential)”,是一种很常见的控制算法。...这时,就需要一种『算法』: 它可以将需要控制的物理量带到目标附近 它可以“预见”这个量的变化趋势 它也可以消除因为散热、阻力等因素造成的静态误差 .......于是,当时的数学家们发明了这一历久不衰的算法——这就是PID。...等等,PID三兄弟好想还有一位。看起来PD就可以让物理量保持稳定,那还要I干嘛? 因为我们忽视了一种重要的情况。 kI 还是以热水为例。假如有个人把我们的加热装置带到了非常冷的地方,开始烧水了。...防止在刚开始加热时,就把积分量积得太大,难以控制。 PID到底怎么调?

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PID算法原理分析及优化

今天为大家介绍一下经典控制算法之一的PID控制方法。PID控制方法从提出至今已有百余年历史,其由于结构简单、易于实现、鲁棒性好、可靠性高等特点,在机电、冶金、机械、化工等行业中应用广泛。...在大学期间,参加的智能汽车竞赛中就使用到了PID经典控制算法,对于智能小车的调试更加的方便。...常规的PID控制系统如图所示: 系统的输入r(t)为控制量的目标输出值,输出y(t)为控制量的实际输出值,e(t)为输出量目标值与实际值的偏差量,PID算法的调控是基于e(t)进行的。...三、PID算法优化 01 积分饱和优化处理 若系统持续存在一个方向的偏差时,PID控制器的输出由于积分作用不断累加而增大,从而导致控制器输出产生超调进入饱和区。...本篇主要从PID原理、数字PID实现方式以及算法优化方面进行了简单介绍,希望能够对大家学习PID算法有所帮助。

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PID算法原理及基本实现

PID算法原理及基本实现 在自动控制中,PID及其衍生出来的算法是应用最广的算法之一。各个做自动控制的厂家基本都有会实现这一经典算法。...3、PID控制器的基本实现 完成了离散化后,我们就可以来实现它了。已经用离散化的数据公式表示出来后,再进型计算机编程已经不是问题了。接下来我们就使用C语言分别针对位置型公式和增量型公式来具体实现。...(1)位置型PID的简单实现 位置型PID的实现就是以前面的位置型公式为基础。这一节我们只是完成最简单的实现,也就是将前面的离散位置型PID公式的计算机语言化。...控制器,当然没有考虑任何干扰条件,仅仅只是对数学公式的计算机语言化。...(2)增量型PID的简单实现 增量型PID的实现就是以前面的增量型公式为基础。这一节我们只是完成最简单的实现,也就是将前面的离散增量型PID公式的计算机语言化。

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C语言算法-学习二

也就是 算法(algorithm) 一个程序除了 算法 和 数据结构 这两个要素外,还应当采用 结构化程序设计方法 进行程序设计,并用某一种 计算机语言 表示。...什么是算法 算法是为了解决问题而执行的一系列步骤。 计算机的算法可以分为两大类别: 数值运算算法 数值运算的目的是求数值解。 非数值运算算法 非数值运算用于事务管理领域(图书检索,人事管理等等)。...算法的目的是为了求解,“解”就是输出 有效性。算法中的每一个步骤都应当能有效地执行,并得到确定的结果 怎么表示一个算法 常用的方法有: 自然语言 流程图 NS图 伪代码 .........流程图表示算法 流程图是用一些图框来表示各种操作, 用图形表示算法,直观形象,易于理解。...image.png 以上面的例子做N-S图 image.png 用C语言表示算法 while循环 #include int main() { int a,i; a

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PID算法原理 一图看懂PID的三个参数

前段时间做一个比赛项目的过程中,对经典、实用的PID算法有了一点点自己的理解,就写了这些,与大家分享 因为LZ想尽办法,试着用最易于理解的语言说清楚原理,不做太多的理论分析。...PID,就是“比例(proportional)、积分(integral)、微分(derivative)”,是一种很常见的控制算法算法是不可以吃的。...于是,当时的数学家们发明了这一历久不衰的算法——这就是PID。...当两者差距不大时,就让加热器“轻轻地”加热一下。 要是因为某些原因,温度降低了很多,就让加热器“稍稍用力”加热一下。...防止在刚开始加热时,就把积分量积得太大,难以控制。 这篇就写到这里。要想直观地体验PID的控制作用,需要一个具体的东西来调试。

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PID算法原理、调整规律及代码

PID算法简介 要想让智能车根据赛道不断变化灵活的行进,PID算法的采用很有意义。 控制器公式 为: ? ? 比例(P)控制 比例控制是一种最简单的控制方式。...PID控制器的参数整定 PID调试一般原则 a. 在输出不振荡时,增大比例增益P。 b. 在输出不振荡时,减小积分时间常数Ti。 c. 输出不振荡时,增大微分时间常数Td。...用上面的算法可以构造自己的PID算法。...对于PID算法,采样周期是相当重要的,特别是当被控制物体的运动速度较高时,若采样周期跟不上,PID算法的输出滞后严重.但若执行部件有较大滞后时PID的功效将会大打折扣,不改进执行部件的响应速度,将是PID...控制输出量,Uout_1为前次PID输出值 Uout=U 保存本次值 对于上面的公式或理论,便可得到相应的C语言程序: //======================定义PID结构==========

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一个c语言程序能实现几种算法_C语言实现算法

摘要:本文主要是对 DOA(波达方向)估计中传统 MUSIC 算法及其改进算法作了简要 的介绍,主要包括了MUSIC算法,求根MUSIC算法,循环MUSIC算法,波束空间MUSIC算法,SMART MUSIC...算法。...于是在原来MUSIC的基础上又诞生了求根MUSIC算法、约束MUSIC算法、波束空间MUSIC算法等。 2 ....2.3求根MUSIC算法: 2.3.1求根MUSIC算法原理 对于阵元间距为d的等距直线阵列,导引向量 的第m个元素可以表示为 则MUSIC谱函数可以写成: 其中 是矩阵C中第L条对角线的元素之和。...假定入射信号为窄带信号,波长为 ,则M维接受信号矢量可以表示为 其中 是阵列方向向量: 从向量 中抽出一个L维的子向量 ( ),有 当满足 时, 当满足 时, 可以证明,向量 的子向量的相关矩阵C满足

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C语言 排序算法_C语言中三大经典的排序算法

直接选择排序 2.2堆排序 三 交换排序 3.1冒泡排序 3.2快速排序 3.3快速排序的优化(非递归) 四 归并排序 4.1归并排序递归版本 4.2归并排序非递归版本 总结 ---- 前言 常见的排序算法如下...时间复杂度:O(N^2) 空间复杂度:O(1),它是一种稳定的排序算法 稳定性:稳定 1.2希尔排序 希尔排序法又称缩小增量法。..., key+1, right); } 1.空间复杂度 0(lgn) 2.时间复杂度0(n*lgn) 3.3快速排序的优化(非递归) 主要通过数据结构栈来模拟实现类似于二叉树的前序遍历 如果有同学对C语言实现栈不熟悉可以点一下链接...:C源实现数据结构栈 具体代码如下: typedef int STDataType; typedef struct Stack { STDataType* a; int top; // 栈顶 int...,该算法是采用分治法(Divide andConquer)的一个非常典型的应用。

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模糊PID算法及其MATLAB仿真(1)

隶属度则定义来了既可以属于你,也可以属于我,只是可能更属于我或更属于你 模糊语言 正大、正中、正小、零、负大、负中、负小这些定性的描述词 其实模糊控制的提出确实很有意义,对很多领域来说都是。...,当使用PID控制器较好时则使用PID算法。...单独的模糊控制器具有较好的鲁棒性,但由于它是离散的规则控制(主要是基于语言变量),往往在工作点附近容易引起小辐震荡(稳态误差问题),使受控系统的静态误差较大。...(2)模糊自整定PID算法(名字多:模糊自组织PID,模糊自调节PID、模糊自适应PID…) 这种方法比较常用,也就是使用模糊规则的方式进行PID三个参数的整定,至于它是否优于PID算法,个人持怀疑态度...最常见的运算方法有以下几种: (1)最小运算法 最小运算法也称 Mamdani 方法,即取隶属度函数极小值。

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C语言实现洗牌算法

洗牌算法 Fisher-Yates洗牌算法是由 Ronald A.Fisher和Frank Yates于1938年发明的,后来被Knuth在书中介绍,很多人直接称Knuth洗牌算法, Knuth大家应该比较熟悉...,《The Art of Computer Programming》作者,算法理论的创始人。...我们现在所使用的各种算法复杂度分析的符号,就是他发明的。 等概率:洗牌算法有些人也称等概率洗牌算法,其实发牌的过程和我们抽签一样的,大学概率论讲过抽签是等概率的,同样洗牌算法选中每个元素是等概率的。...用洗牌算法思路从1、2、3、4、5这5个数中,随机取一个数 [640?...int randX = randNumber/M;    int randY = randNumber%M;        swap(iX,iY,randX,randY); } 更多案例可以go公众号:C语言入门到精通

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