ardupilot的libraries之PID

最新推荐文章于 2025-05-19 19:32:22 发布

gcrisis

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文章标签： ardupilot pid

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/G_Crisis/article/details/50989611

本文对比分析了源码中的AC_PID与PID两类PID控制器实现，详细介绍了它们的属性、方法及其实现细节，包括计算PID输出、积分限幅、低通滤波等特性。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

在源码的libraries中，有两个关于PID的源文件文件夹，一个叫AC_PID，另一个是PID。AC_PID中又细分为AC_HELI_PID、AC_P和AC_PID，这里我们只讨论AC_PID。PID文件夹中只有一个PID类，下面分别列出这两个类中的属性和方法，并大致描述其功能和实现细节，源码请自己下载阅读。

AC_PID

构造函数（略）

    float       get_pid(float error, float dt);      //计算PID控制器的输出，其实是分别调用了下面的get_p、get_i、get_d函数
    float       get_pi(float error, float dt);      //计算PI控制器输出
    float       get_p(float error) const;          //计算p输出
    float       get_i(float error, float dt);        //计算i输出，其中有积分限幅，由_imax决定
    float       get_d(float error, float dt);      //计算d输出，首先判断上一次的微分值是否有效，避免上一次值不确定导致大的输出，并且有20HZ的低通滤波器

    /// Reset the PID integrator
    ///
    void        reset_I();           //将积分值置0，上一次微分值置为NAN

    /// Load gain properties
    ///
    void        load_gains();

    /// Save gain properties
    ///
    void        save_gains();

    /// Sets filter Alpha for D-term LPF
    void        set_d_lpf_alpha(int16_t cutoff_frequency, float time_step);     //计算滤波器系数

PID

构造函数（略）

       float        get_pid(float error, float scaler = 1.0);   //计算PID控制器的输出，与上面用到的方法类似，不同点1.如果两次计算的时间大于1秒，则重置积分值，避免大的波动；2有一个scaler可以对输出值进行整体的比例运算，而不用调整PID三个参数，默认为1.

   // get_pid() constrained to +/- 4500
    int16_t     get_pid_4500(float error, float scaler = 1.0);      //限制PID的输出在+/-4500之间

    /// Reset the PID integrator
    ///
    void        reset_I();

    /// Load gain properties
    ///
    void        load_gains();

    /// Save gain properties
    ///
    void        save_gains();

可以看出，两个PID实现基本一致，在细节处理上不太一样，具体各自用在什么地方还不太清楚，这里只是做个笔记，随着学习加深会进一步完善。