增量式PID分步积分与变速积分的融合实现

增量式PID是对控制增量，也就是本次控制量与上次控制量的差值，进行PID控制的算法。

为消除积分饱和，避免引起超调 ，特引入积分分离，分布积分与抗积分饱和机制。

struct PID_M { int16 current_error; //当前差值 int16 last_error; //上次差值 int16 prev_error; //上上次差值 }PID_M; //定义一个名为 PID_M 的结构体 int16 PID_m_add ; //PID 的增量输出 int16 incerment; int Motor_ctl(uint16 a,uint16 pulse_count,uint16 last_val) { float P,I,D; //定义三个增量累加 float PID_M_Kp = 4; float PID_M_Ki = 0.2; float PID_M_Kd = 0.0; //定义 Kp、Ki、Kd 三个参数 PID_M.prev_error = PID_M.last_error; //更新每次的差值 PID_M.last_error = PID_M.current_error; //更新每次的差值 PID_M.current_error = a - pulse_count; //更新每次的差值 P = PID_M_Kp * (PID_M.current_error - PID_M.last_error); //比例 P 输出公式 /************************分部积分与变速积分融合*************************/ if(abs(PID_M.current_error) < a / 10 * 5) //分部积分，偏差在大范围时引入很小的积分 PID_M_Ki= 0.001 * abs(a - PID_M.current_error); //变速积分 ，积分随着偏差变化 I = PID_M_Ki * PID_M.current_error; //积分 I 输出公式 D = PID_M_Kd * (PID_M.current_error - 2 * PID_M.last_error + PID_M.prev_error); //微分 D 输出公式 incerment = (int16)P + I + D; //电机的 PID 增量值 PID_m_add = PID_m_add + incerment; /*****************电机限幅和抗积分饱和**************/ if((PID_m_add >= MOTOR_MAX) && (incerment > 0)) //当输出大于最大值并且增量还为正时不再累加正偏差 { incerment = 0; } if((PID_m_add <= MOTOR_MIN) && (incerment < 0)) //当输出小于最小值并且增量还为负时不再累加负偏差 { incerment = 0; } return PID_m_add;

}