在stm32的pid控制中一般分为两种方式，一种是位置式pid，一种是增量式pid。

位置式pid

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float Target,Actual,Out; //目标值；实际值；输出值（调节力）
float Kp=值,Ki=值,Kd=值; //比例项；积分项；微分项的权重
float Error0,Error1,ErrorIntegral; //本次误差，上次误差，误差积分
int main(void)
{
	Timer_Init();
  while(1){
    /*用户根据需求写入pid控制器的目标值*/
    Target=用户指定的一个值；
  }
}

void TIM2_IRQHandler(void){
  if(TIM_GetITStatus(TIM2,TIM_IT_Update)==SET){
    /*每隔一段时间，程序来这里执行一次，相当于pid的调控周期*/
    /*执行pid*/
    Actual=读取传感器(); //获得实际值
    
    Error1=Error0; //获得上次误差
    Error0=Target-Actual; //获得本次误差
    ErrorIntegral+=Error0; //误差积分（累加）
    
    /*pid计算*/
    Out=Kp*Error0+Ki*ErrorIntegral+Kp*(Error0-Error1);
    
    /*输出限幅*/
    if(Out>上限){Out=上限;}
    if(Out<下限){Out=下限;}
    
    /*执行控制*/
    输出至被控对象(Out);
    TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_Update);
  }
}

增量式pid（最好不要把Pi设置为0）

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float Target,Actual,Out; //目标值；实际值；输出值（调节力）
float Kp=值,Ki=值,Kd=值; //比例项；积分项；微分项的权重
float Error0,Error1,Error2; //本次误差，上次误差，上上次误差
int main(void)
{
  Timer_Init();
  while(1){
    /*用户根据需求写入pid控制器的目标值*/
    Target=用户指定的一个值；
  }
}

void TIM2_IRQHandler(void){
  if(TIM_GetITStatus(TIM2,TIM_IT_Update)==SET){
    /*每隔一段时间，程序来这里执行一次，相当于pid的调控周期*/
    /*执行pid*/
    Actual=读取传感器(); //获得实际值
    
    Error2=Error1; //获得上上次误差
    Error1=Error0; //获得上次误差
    Error0=Target-Actual; //获得本次误差
    
    /*pid计算*/
    Out+=Kp*(Error0-Error1)+Ki*Error0+Kd*(Error0-2*Error1+Error2);
    
    /*输出限幅*/
    if(Out>上限){Out=上限;}
    if(Out<下限){Out=下限;}
    
    /*执行控制*/
    输出至被控对象(Out);
    TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_Update);
  }
}

pid的6种改进措施(3种针对积分项，3种针对微分项)

  • 积分限幅

  • 积分分离

  • 变速积分

  • 微分先行

  • 不完全微分

微分先行

针对目标值经常大幅度跳变的情况，如果pid的效果不好，此时可以考虑积分先行策略。

不完全微分

实际应用pid受噪声干扰严重，就可以使用此方法。