51单片机PID算法程序(三)增量式PID操控算法

当执行机构需求的不是操控量的绝对值，而是操控量的增量（例如去驱动步进电动机）时，需求用PID的“增量算法”。

增量式PID操控算法能够经过（2-4）式推导出。由(2-4)能够得到操控器的第k-1个采样时间的输出值为：

(2-5)

将（2-4）与（2-5）相减并收拾，就能够得到增量式PID操控算法公式为：

（2-6）

其间

由（2-6）能够看出，假如核算机操控系统选用稳定的采样周期T，一旦确认A、B、C，只需运用前后三次丈量的偏差值，就能够由（2-6）求出操控量。

增量式PID操控算法与方位式PID算法（2-4）比较，核算量小得多，因此在实践中得到广泛的使用。

方位式PID操控算法也能够经过增量式操控算法推出递推核算公式：

（2-7）

（2-7）便是现在在核算机操控中广泛使用的数字递推PID操控算法。

增量式PID操控算法C51程序

typedef struct PID

{

int SetPoint;//设定方针Desired Value

long SumError;//差错累计

double Proportion;//份额常数Proportional Const

double Integral;//积分常数Integral Const

double Derivative;//微分常数Derivative Const

int LastError; //Error[-1]

int PrevError; //Error[-2]

} PID;

static PID sPID;

static PID *sptr = &sPID;

void IncPIDInit(void)

{

sptr->SumError = 0;

sptr->LastError = 0;//Error[-1]

sptr->PrevError = 0;//Error[-2]

sptr->Proportion = 0;//份额常数Proportional Const

sptr->Integral = 0;//积分常数Integral Const

sptr->Derivative = 0;//微分常数Derivative Const

sptr->SetPoint = 0;

}

int IncPIDCalc(int NextPoint)

{

register int iError, iIncpid;//当时差错

iError = sptr->SetPoint – NextPoint;//增量核算

iIncpid = sptr->Proportion * iError//E[k]项

– sptr->Integral * sptr->LastError//E[k－1]项

+ sptr->Derivative * sptr->PrevError;//E[k－2]项

//存储差错，用于下次核算

sptr->PrevError = sptr->LastError;

sptr->LastError = iError;

//回来增量值

return(iIncpid);

}