pi控制怎么编程

时间:2025-01-24 20:16:46 网络游戏

PI控制是一种广泛应用于控制系统中的策略,用于调整系统的输出以使其接近期望值。以下是关于如何为不同系统实现PI控制的编程指南:

数字PI控制器(电机速度控制)

```c

include

struct PID {

float Kp, Ki, Kd;

float Actualspeed, Err, Err_last;

float Setspeed;

};

void PI_controller(struct PID *pid, float Setpoint, float测量值速度) {

pid->Err = Setpoint - 测量值速度;

pid->Err_last = pid->Err;

pid->Actualspeed += pid->Err;

pid->Err = Setpoint - pid->Actualspeed;

pid->Kp *= 测量值速度;

pid->Ki += pid->Err;

pid->Kd *= 测量值速度;

}

int main() {

struct PID pid = {

.Kp = 1.0,

.Ki = 0.1,

.Kd = 0.01,

.Setspeed = 100.0,

.Actualspeed = 0.0,

.Err = 0.0,

.Err_last = 0.0

};

float测量值速度 = 0.0;

float time_step = 0.01; // 采样时间

while (1) {

PI_controller(&pid, pid.Setspeed, 测量值速度);

// 应用PID控制输出

float control_output = pid.Actualspeed;

// 更新测量值速度(这里假设测量值速度是时间步长的函数)

测量值速度 = fmod(测量值速度 + control_output * time_step, 2 * M_PI);

// 打印控制输出和误差

printf("Control Output: %.2f, Error: %.2f\n", control_output, pid.Err);

// 延时

usleep(100000); // 100 ms

}

return 0;

}

```

数控编程中的PI控制

在数控编程中,PI参数用于控制机床进行圆形轨迹的插补运动。以下是一个使用PI参数进行圆弧插补的数控程序示例:

```gcode

G02 X10 Y10 R5

```

这条指令表示从当前位置开始绘制一个半径为5的顺时针圆弧,终点为X轴坐标为10,Y轴坐标为10的点。通过调整PI参数(P和I),可以改变圆弧的大小和形状。

基于树莓派的Pi编程

```python

import RPi.GPIO as GPIO

import time

设置GPIO引脚

GPIO_PIN = 18

GPIO.setmode(GPIO.BCM)

GPIO.setup(GPIO_PIN, GPIO.OUT)

控制电机

def control_motor(speed):

GPIO.output(GPIO_PIN, speed > 0)

time.sleep(speed)

GPIO.output(GPIO_PIN, 0)

主循环

try:

while True:

for speed in range(0, 101, 10):

control_motor(speed)

time.sleep(0.1)

except KeyboardInterrupt:

GPIO.cleanup()

```

这个示例使用Python的RPi.GPIO库控制连接到GPIO_PIN的电机,通过改变`speed`变量的值来控制电机的速度。

增量式PID控制