C#实现PID

最近研究了一下PID，用C#实现了一下，搞的差不多明白了，和大家分享一下，感谢大家的关注。
项目源码见文末。

下图是测试效果：

前面只有P调节，后面加入I调节消除稳态误差。
下面说一下测试过程，首先模拟一个被调节的设备。大家先可以假设这是一个水罐，我们通过Input口的注水和抽水调节液位Level，罐子本身有个Output口，排出水来干扰我们的控制。

class Device
    {
        public Device()
        {
            Task.Run(Running);
        }
        public double Input { get; set; }

        public double Output { get; set; }

        public double Level { get; set; }

        public double MaxLevel { get; set; } = double.MaxValue;
        public double MixLevel { get; set; } = 0d;
        private void Running()
        {
            while (true)
            {
                Thread.Sleep(200);
                if (Level < MaxLevel)
                    Level += Input*3;
                if (Level > Output)
                    Level -= Output;
                else
                    Level = 0;

                LevelChange?.Invoke();
            }
        }
        public event Action LevelChange;
    }

然后就是PID控制的水泵

class PID 
{
    public double err; //偏差值  
    public double err_last; //上一个偏差值    
    public double err_last_last; //上上一个偏差值    
    public double Target; //调节目标
    public double Output; //输出
    public double Maxout { get; set; } = 10000d;
    public double Mixout { get; set; } = -10000d;
    public double PID_realize(double target, double nowvalue, double Kp = 0.4, double Ki = 0.3, double Kd = 0.1)
    {
        if (target != Target) {
            Output = Kp * err;
            Target = target;
        }
        err = target - nowvalue;
        Output +=  Kp * (err - err_last + Ki * err + Kd * (err - 2 * err_last + err_last_last)); //这是增量PID算法的公式
        err_last_last = err_last;
        err_last = err;
        if (Output > Maxout) Output = Maxout;
        if (Output < Mixout) Output = Mixout;
        return Output;
    }
}

其它就是一些界面的实现了，就不贴了，可以到我们码云下载我的开源项目。
https://gitee.com/tfarcraw/wpfnotes.git
是我平时学习wpf 的一个练手小项目集，这个示例在PrismMain项目中，不过我会经常更新，有时候就把这个项目整合掉了，这个我打包发到CSDN上吧。

https://download.csdn.net/download/tfarcraw/12584796