C++语言实现PID控制算法
2023-07-05 13:03:23
深夜i
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C++
PID控制算法
实现
PID控制算法是一种经典的控制算法，它对于工程控制具有广泛的应用。其中，P、I、D分别是比例、积分、微分控制，PID控制通过调整这三个参数的比例，实现对控制系统的精确控制。在C++语言中，通过编程实现PID控制算法可以更好地掌握其运行原理。
在C++语言实现PID控制算法时，我们首先需要明确PidController类中各个成员的含义。其中，setExpect和setValue分别设置期望值和当前值，getOutput获取控制器输出值，reset重置控制器，而update函数则是关键的计算函数，其实现过程分为三个部分：P、I、D控制。
P控制的实现主要是通过当前值和期望值的差值乘上比例系数得到，比例系数越大，则输出值越大。
I控制则是通过积分的方法消除系统误差。我们定义一个sum变量，并在每次update函数时，将当前值和期望值之差累加在sum变量上，最终通过积分时间倍数和积分系数的乘积得到输出值。
而D控制则是通过微分的方法预测下一时刻的差值，从而进行补偿，D项通常用于补偿P控制器的静态误差。我们定义一个变量last_error记录上一次的误差值error，每次update函数时通过期望值和当前值之差计算得到error，最终通过微分时间倍数和微分系数的乘积得到输出值。
以上便是C++语言实现PID控制算法的过程。通过使用C++语言程序实现PID控制算法，可以更清晰地理解PID控制算法的计算方法和实现流程，并且可以自行调整P、I、D的系数以达到最优的控制效果。
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