PID工控基本算法

這是從網上找來的一個比較典型的PID處理程序，在使用單片機作爲控制cpu時，請稍作簡化，具體的PID
參數必須由具體對象通過實驗確定。由於單片機的處理速度和ram資源的限制，一般不採用浮點數運算，
而將所有參數全部用整數，運算到最後再除以一個2的N次方數據（相當於移位），作類似定點數運算，可
大大提高運算速度，根據控制精度的不同要求，當精度要求很高時，注意保留移位引起的“餘數”，做好餘
數補償。這個程序只是一般常用pid算法的基本架構，沒有包含輸入輸出處理部分。
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#include <string.h>
#include <stdio.h>
/*====================================================================================================
    PID Function
   
    The PID (比例、積分、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.
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typedef struct PID {

        double  SetPoint;           //  設定目標 Desired Value

        double  Proportion;         //  比例常數 Proportional Const
        double  Integral;           //  積分常數 Integral Const
        double  Derivative;         //  微分常數 Derivative Const

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

} PID;

/*====================================================================================================
   PID計算部分
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double PIDCalc( PID *pp, double NextPoint )
{
    double  dError,
            Error;

        Error = pp->SetPoint -  NextPoint;          // 偏差
        pp->SumError += Error;                      // 積分
        dError = pp->LastError - pp->PrevError;     // 當前微分
        pp->PrevError = pp->LastError;
        pp->LastError = Error;
        return (pp->Proportion * Error              // 比例項
            +   pp->Integral * pp->SumError         // 積分項
            +   pp->Derivative * dError             // 微分項
        );
}

/*====================================================================================================
   Initialize PID Structure
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void PIDInit (PID *pp)
{
    memset ( pp,0,sizeof(PID));
}

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