【PID】直流电机速度环PID算法的实现_pid 直流电机

一、自定义PID结构体

//首先定义PID结构体用于存放一个PID的数据
typedef struct
{
   	float kp,ki,kd;//三个系数
    float error,lastError;//误差、上次误差
    float integral,maxIntegral;//积分、积分限幅
    float output,maxOutput;//输出、输出限幅
}PID
 
//用于初始化pid参数的函数
void PID_Init(PID *pid,float p,float i,float d,float maxI,float maxOut)
{
    pid->kp=p;
    pid->ki=i;
    pid->kd=d;
    pid->maxIntegral=maxI;
    pid->maxOutput=maxOut;
}

二、进行PID计算

//进行一次pid计算
//参数为(pid结构体,目标值,反馈值)，计算结果放在pid结构体的output成员中
void PID_Calc(PID *pid,float reference,float feedback)
{
 	//更新数据
    pid->lastError=pid->error;//将旧error存起来
    pid->error=reference-feedback;//计算新error
    //计算微分
    float dout=(pid->error-pid->lastError)*pid->kd;
    //计算比例
    float pout=pid->error*pid->kp;
    //计算积分
    pid->integral+=pid->error*pid->ki;
    //积分限幅
    if(pid->integral > pid->maxIntegral) pid->integral=pid->maxIntegral;
    else if(pid->integral < -pid->maxIntegral) pid->integral=-pid->maxIntegral;
    //计算输出
    pid->output=pout+dout+pid->integral;
    //输出限幅
     if(pid->output > pid->maxOutput) pid->output=pid->maxOutput;
    else if(pid->output <-pid->maxOutput) pid->output=-pid->maxOutput;
}

三、周期调用PID计算

void TIM2_IRQHandler(void)   //
{
	if(TIM_GetITStatus(TIM2,TIM_IT_Update))
	{
        /*读取编码器测量的速度值*/
	  	gspeed=Read_EncoderB()*60/(SampleCircle_100*0.01*4*50);
        /*周期调用PID计算，得到PWM输出值*/
		PID_Calc(&mypid,TargetVelocity,gspeed);
        /*根据PWM值控制电机转动*/
		carry_pid(mypid.output);
	}
	TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_Update);
}