PID控制算法的C语言实现完整版
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fPID控制算法的C语言实现一PID算法原理
最近两天在考虑一般控制算法的C语言实现问题，发现网络上尚没有一套完整的比较体系的讲解。于是总结了几天，整理一套思路分享给大家。在工业应用中PID及其衍生算法是应用最广泛的算法之一，是当之无愧的万能算法，如果能够熟练掌握PID算法的设计与实现过程，对于一般的研发人员来讲，应该是足够应对一般研发问题了，而难能可贵的是，在我所接触的控制算法当中，PID控制算法又是最简单，最能体现反馈思想的控制算法，可谓经典中的经典。经典的未必是复杂的，经典的东西常常是简单的，而且是最简单的，想想牛顿的力学三大定律吧，想想爱因斯坦的质能方程吧，何等的简单！简单的不是原始的，简单的也不是落后的，简单到了美的程度。先看看PID算法的一般形式：
PID的流程简单到了不能再简单的程度，通过误差信号控制被控量，而控制器本身就是比例、积分、微分三个环节的加和。这里我们规定（在t时刻）：1输入量为ri
t2输出量为routt3偏差量为errtri
trouttpid的控制规律为
理解一下这个公式，主要从下面几个问题着手，为了便于理解，把控制环境具体一下：
f1规定这个流程是用来为直流电机调速的
2输入量ri
t为电机转速预定值
3输出量routt为电机转速实际值
4执行器为直流电机
5传感器为光电码盘，假设码盘为10线
6直流电机采用PWM调速转速用单位转mi
表示
不难看出以下结论：
1输入量ri
（t）为电机转速预定值（转mi
）
2输出量routt为电机转速实际值（转mi
）
3偏差量为预定值和实际值之差（转mi
）
那么以下几个问题需要弄清楚：
1通过PID环节之后的Ut是什么值呢
2控制执行器（直流电机）转动转速应该为电压值（也就是PWM占空比）。
3那么Ut与PWM之间存在怎样的联系呢
（见附录1）这篇文章上给出了一种方法，即，每个电压对应一个转速，电压和转速之间呈现线性关系。但是我考虑这种方法的前提是把直流电机的特性理解为线性了，而实际情况下，直流电机的特性绝对不是线性的，或者说在局部上是趋于线性的，这就是为什么说PID调速有个范围的问题。具体看一下（见附录2）这篇文章就可以了解了。所以在正式进行调速设计之前，需要现有开环系统，测试电机和转速之间的特性曲线（或者查阅电机的资料说明），然后再进行闭环参数整定。这篇先写到这，下一篇说明连续系统的离散化问题。并根据离散化后的特点讲r