数字PID算法

/*====================================================================================================
这是从网上找来的一个比较典型的PID处理程序，在运用单片机作为操控cpu时，请稍作简化，详细的PID
参数必须由详细方针经过试验确认。因为单片机的处理速度和ram资源的约束，一般不选用浮点数运算，
而将一切参数悉数用整数，运算到最后再除以一个2的N次方数据（相当于移位），作相似定点数运算，可
大大提高运算速度，依据操控精度的不同要求，当精度要求很高时，留意保存移位引起的“余数”，做好余
数补偿。这个程序仅仅一般常用pid算法的根本架构，没有包括输入输出处理部分。
=====================================================================================================*/
#include
#include
/*====================================================================================================
PID Function

The PID (份额、积分、微分) function is used in mainly
control applications. PIDCalc performs one iteration of the PID
algorithm.

While the PID function works, main is just a dummy program showing
a typical usage.
=====================================================================================================*/

typedef struct PID {

double SetPoint; // 设定方针 Desired Value

double Proportion; // 份额常数 Proportional Const
double Integral; // 积分常数 Integral Const
double Derivative; // 微分常数 Derivative Const

double LastError; // Error[-1]
double PrevError; // Error[-2]
double SumError; // Sums of Errors

} PID;

/*====================================================================================================
PID核算部分
=====================================================================================================*/

double PIDCalc( PID *pp, double NextPoint )
{
double dError,
Error;

Error = pp->SetPoint – NextPoint; // 误差
pp->SumError += Error; // 积分
dError = pp->LastError – pp->PrevError; // 当时微分
pp->PrevError = pp->LastError;
pp->LastError = Error;
return (pp->Proportion * Error // 份额项
+ pp->Integral * pp->SumError // 积分项
+ pp->Derivative * dError // 微分项
);
}

/*====================================================================================================
Initialize PID Structure
=====================================================================================================*/

void PIDInit (PID *pp)
{
memset ( pp,0,sizeof(PID));
}

/*====================================================================================================
Main Program
=====================================================================================================*/

double sensor (void) // Dummy Sensor Function
{
return 100.0;
}

void actuator(double rDelta) // Dummy Actuator Function
{}

void main(void)
{
PID sPID; // PID Control Structure
double rOut; // PID Response (Output)
double rIn; // PID Feedback (Input)

PIDInit ( &sPID ); // Initialize Structure
sPID.Proportion = 0.5; // Set PID Coefficients
sPID.Integral = 0.5;
sPID.Derivative = 0.0;
sPID.SetPoint = 100.0; // Set PID Setpoint

for (;;) { // Mock Up of PID Processing

rIn = sensor (); // Read Input
rOut = PIDCalc ( &sPID,rIn ); // Perform PID Interation
actuator ( rOut ); // Effect Needed Changes
}
}