PID控制算法在嵌入式系统中的应用

最新推荐文章于 2025-02-07 09:48:43 发布
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本文探讨了PID控制算法在嵌入式系统中的应用，详细阐述了其原理，包括比例（P）、积分（I）和微分（D）三部分。通过这些部分，算法能够调整控制器输出，使系统输出接近期望值。虽然比例控制能加快响应，但可能导致超调和震荡，而积分控制则有助于消除误差。

PID控制算法是一种常用的反馈控制算法，广泛应用于嵌入式系统中的自动控制领域。本文将介绍PID控制算法的原理和在嵌入式系统中的实现，并提供相应的源代码示例。

  1. PID控制算法原理

PID控制算法是由比例（P）、积分（I）和微分（D）三个部分组成的控制算法。它基于系统的当前误差、误差的累积和误差的变化率来调整控制器的输出，以使系统的输出达到期望值。

  • 比例控制（Proportional Control）：比例控制根据当前误差的大小来调整控制器的输出。比例控制的作用是使系统更快地接近期望值，但可能会导致系统出现超调或震荡的问题。

  • 积分控制（Integral Control）：积分控制根据误差的累积值来调整控制器的输出。积分控制的作用是消除系统的

嵌入式PID算法理论+实践分析
嵌入式技术开发
10-28 476
对于数字示波器来说它无法直接量化模拟信号，替代的办法就是持续周期性采样，然后将得到的一系列采样点显示出来，当采样速率越高，显示的图像越真实，这就是数学中极限的与微分的思想。调参技巧：在PID参数整定时，采取先内环再外环的方法，也就是先单独使用速度环控制，得到满意的参数后， 再把位置环套在外面，整定位置环参数，最后根据整体效果对速度环参数进行微调。由（式 2－8）可以看出，如果计算机控制系统采用恒定的采样周期τ，一旦确定 A、 B、 C，只要使用前后三次测量的偏差值，就可以由（式 2－8）求出控制量。
嵌入式 PID控制
qq_45150540的博客
11-20 1055
PID控制在嵌入式系统中的应用在嵌入式系统中，PID控制器是一种广泛使用的控制算法，它具有简单、稳定、可靠等优点。本文将介绍PID控制的基本原理、实现方法以及在嵌入式系统中的应用。
嵌入式PID算法
zhuimeng_ruili的博客
01-31 1708
在自动控制中，PID及其衍生出来的算法是应用最广的算法之一。各个做自动控制的厂家基本都有会实现这一经典算法。我们在做项目的过程中，也时常会遇到类似的需求，所以就想实现这一算法以适用于更多的应用场景。 1、PID算法基本原理 PID算法是控制行业最经典、最简单、而又最能体现反馈控制思想的算法。对于一般的研发人员来说，设计和实现PID算法是完成自动控制系统的基本要求。这一算法虽然简单，但真正要实现好，却也需要下一定功夫。首先我们从PID算法最基本的原理开始分析和设计这一经典命题。 PID算法的执行流程是非
嵌入式算法开发系列之pid算法
潜芯修行的博客
03-26 1735
嵌入式算法开发系列之pid算法
我在嵌入式控制上对PID算法的理解
m0_51675440的博客
07-02 2031
本文较长，目前为1.0.0版本，后续将会根据理解变化不断修改。 ———始——— 理论上连续系统的 PID公式为 式中，Kp——比例增益； Tt——积分时间常数； TD——微分时间常数； u(t)——PID控制器的输出信号； e(t)——给定值与测量值之差。 式子很明显的展示了输出信号的计算公式，我们由此可知我们常用的Ki和Kd分别是Kp除以积分时间常数和Kp乘微分时间常数，所以Ki和Kd是与Kp有关的（ps : Ki=Kp/Ti Kd=Kp*Td），那么我们调参的时候需要关注这点。（p.
【毕设教学】 经典单片机控制算法：PID - 嵌入式 物联网
m0_71572576的博客
06-24 2405
Hi，大家好，这里是丹成学长，今天向大家讲解经典单片机控制算法：PID控制算法大家可用于 课程设计 或 毕业设计单片机-嵌入式毕设选题大全及项目分享:https://blog.youkuaiyun.com/m0_71572576/article/details/125409052成比例地反映控制系统的偏差信号e(t)，偏差一旦产生，控制器立即产生控制作用，以减小偏差。当仅有比例控制时系统输出存在稳态误差（Steady-state error）。 P参数越小比例作用越强，动态响应越快，消除误差的能力越强。通常将P参数由大
【嵌入式系统】嵌入式系统中STM32与PID算法的数字电源设计及应用
最新发布
11-14
文中提供了完整的硬件配置（如ADC、PWM、采样电路）、软件算法（电压/电流环PID控制、抗积分饱和、模式切换）、用户界面（编码器+LCD）以及主程序调度逻辑，实现了恒压、恒流、恒功率和电池充电等多种工作模式，并...
电赛旋转倒立摆控制系统：基于STM32F103的全功能PID算法实现 嵌入式系统 v4.0
05-24
文中详细解释了每个功能的具体实现方式，特别是PID算法的应用，用于精确控制电机转速和方向。同时，还讨论了参数调整与优化的方法，以及抗干扰措施，确保系统在不同环境下的稳定性。 适合人群：对嵌入式系统和控制...
STM32嵌入式系统中PID与模糊PID算法实现电机速度控制及LabVIEW上位机联动 · PID控制
08-13
内容概要：本文介绍了STM32单片机结合L298N电机驱动器和LabVIEW上位机软件，实现了电机速度的精准控制及其转速的实时显示。...其他说明：文章强调了在实际应用中不断调试和优化的重要性，以适应不同生产环境的需求。
STM32嵌入式系统中PID与模糊PID算法实现电机速度控制及Labview上位机联动
05-28
适合人群：从事嵌入式系统开发、电机控制系统设计的专业技术人员，尤其是对STM32单片机和Labview有一定了解的研发人员。 使用场景及目标：适用于需要精确控制电机速度并实时监测其运行状态的工业自动化项目。主要...
PID控制算法大全（经典）
05-26
PID控制算法大全（经典），以前开发四轴飞行器时，收集整理的，很不错
PID控制算法
嵌入式技术
09-14 230
一文读懂PID控制算法（通俗易懂） 学点PID（调节动态图）
嵌入式软件算法之PID闭环控制原理
weixin_43058521的博客
08-25 5415
在机器人、工业控制等领域经常遇到需要目标控制的问题，如加热至目标温度、控制气压达到目标值或者是机器人关节转角位置/速度控制等。这时候就要加入传感器引入反馈量进行正负反馈调节，从而提高与控制目标的逼近程度。实现此类自动控制就要添加对反馈量的引入处理，嵌入式自动控制领域中最常用最容易实现的便是PID反馈控制，常见的平衡车、无人机、空调、热水器等均基于PID控制来实现。闭环控制是相对于开环控制而言的，开环控制仅有单输入单输出，无反馈信号，常用于控制精度不高的场合。...
嵌入式软件的控制算法
ZLongTeng的博客
09-20 2224
控制算法在嵌入式系统中的应用非常广泛，尤其在自动化、机器人、电机控制、无人机等领域。嵌入式软件和控制算法的结合能实现对系统的高精度、实时控制。
PID算法的优缺点和C语言实现
hexs666的博客
10-01 311
转载至古月居公众号（平平无奇的搬运工）积分时间过小积分作用增强。微分时间过大，微分控制作用过强，容易产生振荡。在这里的时间系统，一般指的是采样的时间，也就是PID控制的周期。在无人机当中一般采用10ms控制一次。一般来说越小，数字模拟越精确，控制效果越接近连续控制。对大多数算法，缩短采样周期可使控制回路性能改善，但采样周期缩短时，频繁的采样必然会占用较多的计算工作时间，同时也会增加计算机的计算负担。对于变化迅速的，采样周期应适当减小。多回路控制，采样周期应该适当延长，使得有足够的时间控制。
嵌入式学习(27)-PID
剑藏锋的博客
02-07 157
PID控制算法即比例、积分、微分控制算法。PID控制分为两种：模拟PID和数字PID，前者处理的是连续信号，后者处理的是离散信号。因为单片机只能处理离散信号，本文主要谈后者。对于后者，又分为两种常用的算法即增量式数字PID和位置式数字PID，其中增量式用的更多，所以本文以增量式数字PID为例。PID控制的数学原理比较复杂，限于作者水平，大家可以点击这里进一步了解其控制原理。另外，根据实际控制需求，PID控制算法不一定三个环节都要用，一般常用的还有PI控制、PD控制。
【物联网】C语言实现PID算法：原理、例子和代码详解_c语言实现pid控制
2401_83704252的博客
04-06 779
∗errorKi∗integralKd∗derivative其中，Kp、Ki和Kd分别是比例、积分和微分的系数，error为当前误差，integral为误差的积分值，derivative为误差的变化率。
PID算法入门与C语言代码实现
weixin_43148648的博客
08-27 4198
PID算法的入门理解以及C代码实现 在结束了自控原理的学习后，了解到PID算法是一种万能算法，在课设中也是经常使用到的一种算法，所以想具体的来进行以下总结与学习，如果有错漏的地方，欢迎大家共同来探讨与批评指正，嘿嘿。 文章目录PID算法的入门理解以及C代码实现什么是PID算法一、三大控制算法的作用以及matlab仿真演示（1）比例调节的作用：（2）积分调节的作用：（3）微分调节的作用：二、从计算机控制与算法的角度解析PID控制1.模拟PID控制2.数字PID控制(1)位置式算法：(2)增量式算法：总结
自动控制算法的学习笔记
08-05 7787
1. PID调试步骤 　　没有一种控制算法比PID调节规律更有效、更方便的了。现在一些时髦点的调节器基本源自PID。甚至可以这样说：PID调节器是其它控制调节算法的基础。 　　为什么PID应用如此广泛、又长久不衰？         因为PID解决了自动控制理论所要解决的最基本问题，既系统的稳定性、快速性和准确性。调节PID的参数，可实现在系统稳定的前提下，兼顾系统的带载能力和抗扰能力，同时，在
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