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PID算法Matlab仿真程序和C程序PID算法Matlab仿真程序和C程序PID算法Matlab仿真程序和C程序资料仅供参考文件编号：2022年4月PID算法Matlab仿真程序和C程序版本号：A修改号：1页次：1.0审核：批准:发布日期：增量式PID控制算法Matlab仿真程序设一被控对象G（s）=50/^2+7s),用增量式PID控制算法编写仿真程序（输入分别为单位阶跃、正弦信号，采样时间为1ms，控制器输出限幅：[-5,5],仿真曲线包括系统输出及误差曲线，并加上注释、图例）。程序如下clearall;closeall;ts=;sys=tf(50,[,7,0]);dsys=c2d(sys,ts,'z');[num,den]=tfdata(dsys,'v');u_1=;u_2=;y_1=;y_2=;x=[0,0,0]';error_1=0;error_2=0;fork=1:1:1000time(k)=k*ts;S=2;ifS==1kp=10;ki=;kd=15;rin(k)=1;%StepSignalelseifS==2kp=10;ki=;kd=15;%SineSignalrin(k)=*sin(2*pi*k*ts);enddu(k)=kp*x(1)+kd*x(2)+ki*x(3);%PIDControlleru(k)=u_1+du(k);%Restrictingtheoutputofcontrollerifu(k)>=5u(k)=5;endifu(k)<=-5u(k)=-5;end%Linearmodelyout(k)=-den(2)*y_1-den(3)*y_2+num(2)*u_1+num(3)*u_2;error(k)=rin(k)-yout(k);%Returnofparametersu_2=u_1;u_1=u(k);y_2=y_1;y_1=yout(k);x(1)=error(k)-error_1;%CalculatingPx(2)=error(k)-2*error_1+error_2;%CalculatingDx(3)=error(k);%CalculatingIerror_2=error_1;error_1=error(k);endfigure(1);plot(time,rin,'b',time,yout,'r');xlabel('time(s)'),ylabel('rin,yout');figure(2);plot(time,error,'r')xlabel('time(s)');ylabel('error');微分先行PID算法Matlab仿真程序%PIDControlerwithdifferentialinadvanceclearall;closeall;ts=20;sys=tf([1],[60,1],'inputdelay',80);dsys=c2d(sys,ts,'zoh');[num,den]=tfdata(dsys,'v');u_1=0;u_2=0;u_3=0;u_4=0;u_5=0;ud_1=0;y_1=0;y_2=0;y_3=0;error_1=0;error_2=0;ei=0;fork=1:1:400time(k)=k*ts;%Linearmodelyout(k)=-den(2)*y_1+num(2)*u_5;kp=;kd=14;ki=;rin(k)=*sign(sin*2*pi*k*ts));error(k)=rin(k)-yout(k);ei=ei+error(k)*ts;gama=;Td=kd/kp;Ti=;c1=gama*Td/(gama*Td+ts);c2=(Td+ts)/(gama*Td+ts);c3=Td/(gama*Td+ts);M=1;ifM==1%PIDControlwithdifferentialinadvance ud(k)=c1*ud_1+c2*yout(k)-c3*y_1; u(k)=kp*error(k)+ud(k)+ki*ei;elseifM==2%SimplePIDControl u(k)=kp*error(k)+kd*(error(k)-error_1)/ts+ki*ei;endifu(k)>=110u(k)=110;endifu(k)<=-110u(k)=-110;end%Updateparametersu_5=u_4;u_4=u_3;u_3=u_2;u_2=u_1;u_1=u(k);y_3=y_2;y_2=y_1;y_1=yout(k);error_2=error_1;error_1=error(k);endfigure(1);plot(time,rin,'r',time,yout,'b');xlabel('time(s)');ylabel('rin,yout');figure(2);plot(time,u,'r');xlabel('time(s)');ylabel('u');不完全微分PID算法Matlab仿真程序%PIDControlerwithPartialdifferentialclearall;closeall;ts=20;sys=tf([1],[60,1],'inputdelay',80);dsys=c2d(sys,ts,'zoh');[num,den]=tfdata(dsys,'v');u_1=0;u_2=0;u_3=0;u_4=0;u_5=0;ud_1=0;y_1=0;y_2=0;y_3=0;error_1=0;ei=0;fork=1:1:100time(k)=k*ts;rin(k)=;%Linearmodelyout(k)=-den(2)*y_1+num(2)*u_5;error(k)=rin(k)-yout(k);%PIDControllerwithpartlydifferentialei=ei+error(k)*ts;kc=;ki=;TD=140;kd=kc*TD/ts;Tf=180;Q=tf([1],[Tf,1]);%LowFreqSignalFilterM=2;ifM==1%UsingPIDwithPartialdifferential加在简单PID后的不完全微分 alfa=Tf/(ts+Tf); u(k)=alfa*u_1+(1-alfa)*(kc*error(k)+kd*(error(k)-error_1)+ki*ei);u_1=u(k);elseifM==2%UsingPIDwithPartialdifferential只加在微分环节上的不完全微分alfa=Tf/(ts+Tf); ud(k)=kd*(1-alfa)*(error(k)-error_1)+alfa*ud_1; u(k)=kc*error(k)+ud(k)+ki*ei;ud_1=ud(k);elseifM==3%UsingSimplePID简单的PID微分 u(k)=kc*error(k)+kd*(error(k)-error_1)+ki*ei;end%Restrictingtheoutputofcontrollerifu(k)>=10u(k)=10;endifu(k)<=-10u(k)=-10;endu_5=u_4;u_4=u_3;u_3=u_2;u_2=u_1;u_1=u(k);y_3=y_2;y_2=y_1;y_1=yout(k);error_1=error(k);endfigure(1);plot(time,rin,'b',time,yout,'r');xlabel('time(s)');ylabel('rin,yout');figure(2);plot(time,u,'r');xlabel('time(s)');ylabel('u');figure(3);plot(time,rin-yout,'r');xlabel('time(s)');ylabel('error');figure(4);bode(Q,'r');dcgain(Q);C语言PID演示程序#include<>#include<>typedefstructPID{doubleCommand;SetPoint=SetPoint-Verror;//与设定值比较，得到误差值tempi=PIDCal(&vPID,Error;+=tempi;//Value与Num[2]为共同体，共同体名laserLASERH=[0];LASERL=[1];}}/////////////////////////////////////////////////////////////////////////Title:PID参数初始化//Description:Proportion="0"//Integral=0//LastError=0//Input:PID的P、I控制常数和之前的误差量（PID*pp）//Return://////////////////////////////////////////////////////////////////////voidPIDInit(PID*pp)//PID参数初始化，都置0{ memset(pp,0,sizeof(PID));//memset()的函数，它可以一字节一字节地把整个数组设置为一个指定的值。//memset()函数在头文件中声明，它把数组的起始地址作为其第一个参数，//第二个参数是设置数组每个字节的值，第三个参数是数组的长度(字节数，不是元素个数)。//其函数原型为：void*memset(void*，int，unsigned)；//头文件<>}/////////////////////////////////////////////////////////////////////////Title:增量式PID算法程序//Description:给出一个误差增量//Input:PID的P、I控制常数和之前的误差量（PID*pp）&当前误差量（ThisError）//Return:误差增量templ//////////////////////////////////////////////////////////////////////intPIDCal(PID*pp,intThisError){//增量式PID算法（需要控制的不是控制量的绝对值，而是控制量的增量）intpError,dError,iError;longtempl; pError=ThisError-pp->LastError;iError=ThisError;