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真正要用PID算法的时候，发现书上的代码在我们51上来实现还不是那么容易的事情。简单的说来，就是不能直接调用。仔细分析你可以发现，教材上的、网上现行的PID实现的C语言代码几乎都是用浮点型的数据来做的，可以想象，如果我们的计算使用浮点数据，那我们的51单片机来运行的话会有多痛苦。
?
所以，本人自己琢磨着弄了一个整型变量来实现了PID算法，由于是用整型数来做的，所以也不是很精确，但是对于很多的使用场合，这个精度也够了。关于系数和采样电压全部是放大10倍处理的。所以精度不是很高，但是也不是那么低，大部分的场合都够用了。实在觉得精度不够，可以再放大10倍或者100倍处理，但是要注意不超出整个数据类型的范围就可以了。
?
本人做的是带死区控制的PID算法。
?
具体的参考代码参见下面：
typedef?struct?PIDValue
{
????uint32?Ek_Uint32[3];?????????//差值保存，给定和反馈的差值
????uint8??EkFlag_Uint8[3];?????//符号，1则对应的Ek[i]为负数，0为对应的Ek[i]为正数
????uint8???KP_Uint8;
?uint8???KI_Uint8;
?uint8???KD_Uint8;
?uint8???B_Uint8;?????//死区电压
?
?uint8???KP;??????//显示修改的时候用
?uint8???KI;??????//
?uint8???KD;??????//
?uint8???B;???????//
?uint16??Uk_Uint16;????//上一时刻的控制电压
}PIDValueStr;
?
PIDValueStr?xdata?PID;
/*******************************
**PID?=?Uk?+?(KP*E(k)?-?KI*E(k-1)?+?KD*E(k-2));
********************************/
void????PIDProcess(void)
{
?uint32?idata?Temp[3];??//
?uint32?idata?PostSum;??//正数和
?uint32?idata?NegSum;???//负数和
?Temp[0]?=?0;
????Temp[1]?=?0;
????Temp[2]?=?0;
?PostSum?=?0;
?NegSum?=?0;
?if(?ADPool.Value_Uint16[UINADCH]?>?ADPool.Value_Uint16[UFADCH]?)??//给定大于反馈,则EK为正数
?{
?????Temp[0]?=?ADPool.Value_Uint16[UINADCH]?-?ADPool.Value_Uint16[UFADCH];???//计算Ek[0]
????????if(?Temp[0]?>?PID.B_Uint8?)
????????{
??????//数值移位
????????????PID.Ek_Uint32[2]?=?PID.Ek_Uint32[1];
????????????PID.Ek_Uint32[1]?=?PID.Ek_Uint32[0];
????????????PID.Ek_Uint32[0]?=?Temp[0];
????????????//符号移位
???PID.EkFlag_Uint8[2]?=?PID.EkFlag_Uint8[1];
???PID.EkFlag_Uint8[1]?=?PID.EkFlag_Uint8[0];
???PID.EkFlag_Uint8[0]?=?0;???????????????????????//当前EK为正数
????????????Temp[0]?=?(uint32)PID.KP_Uint8?*?PID.Ek_Uint32[0];????//?KP*EK0
????????????Temp[1]?=?(uint32)PID.KI_Uint8?*?PID.Ek_Uint32[1];????//?KI*EK1
????????????Temp[2]?=?(uint32)PID.KD_Uint8?*?PID.Ek_Uint32[2];????//?KD*EK2
????????}
?}
?else???//反馈大于给定
?{
?????Temp[0]?=?ADPool.Value_Uint16[UFADCH]?-?ADPool.Value_Uint16[UINADCH];???//计算Ek[0]
????????if(?Temp[0]?>?PID.B_Uint8?)
????????{
??????//数值移位
????????????PID.Ek_Uint32[2]?=?PID.Ek_Uint32[1];
????????????PID.Ek_Uint32[1]?=?PID.Ek_Uint32[0];
????????????PID.Ek_Uint32[0]?=?Temp[0];
????????????//符号移位
???PID.EkFlag_Uint8[2]?=?PID.EkFlag_Uint8[1];
???PID.EkFlag_Uint8[1]?=?PID.EkFlag_Uint8[0];
???PID.EkFlag_Uint8[0]?=?1;???????????????????????//当前EK为负数
????????????Temp[0]?=?(uint32)PID.KP_Uint8?*?PID.Ek_Uint32[0];????//?KP*EK0
????????????Temp[1]?=?(uint32)PID.KI_Uint8?*?PID.Ek_Uint32[1];????//?KI*EK1
????????????Temp[2]?=?(uint32)PID.KD_Uint8?*?PID.Ek_Uint32[2];????//?KD*EK2
????????}
?}
?
/*以下部分代码是讲所有的正数项叠加，负数项叠加*/
????if(PID.EkFlag_Uint8[0]==0)
????{
????????PostSum?+=?Temp[0];???//正数和
?}
????else
?{
????????NegSum?+=?Temp[0];????//负数和
?}?????????????????????????//?KP*EK0
????if(PID.EkFlag_Uint8[1]!=0)??????
????{
????????PostSum?+=?Temp[1];???//正数和
?}
?else
?{
????????NegSum?+=?Temp[1];????//负数和
?}?????????????????????????//?-?kI?*?EK1
????if(PID.EkFlag_Uint8[2]==0)
????{
????????PostSum?+=?Temp[2];???//正数和
????}
?else
?{
????????NegSum?+=?Temp[2];????//负数和
?}?????????????????????????//?KD?*?EK2
????PostSum?+=?(uint32)PID.Uk_Uint16;????????//?
????if(?PostSum?>?NegSum?)?????????????//?是否控制量为正数
????{
????????Temp[0]?=?PostSum?-?NegSum;
????????if(?Temp[0]???{
????????????PID.Uk_Uint16?=?(uint16)Temp[0];
??}
??else
??{
????????????PID.Uk_Uint16?=?ADPool.Value_Uint16[UMAXADCH];????//否则为限幅值输出
?????}
????}
????else???????????????//控制量输出为负数，则输出0
????{
????????PID.Uk_Uint16?=?0;
????}
}
?
所以，本人自己琢磨着弄了一个整型变量来实现了PID算法，由于是用整型数来做的，所以也不是很精确，但是对于很多的使用场合，这个精度也够了。关于系数和采样电压全部是放大10倍处理的。所以精度不是很高，但是也不是那么低，大部分的场合都够用了。实在觉得精度不够，可以再放大10倍或者100倍处理，但是要注意不超出整个数据类型的范围就可以了。
?
本人做的是带死区控制的PID算法。
?
具体的参考代码参见下面：
typedef?struct?PIDValue
{
????uint32?Ek_Uint32[3];?????????//差值保存，给定和反馈的差值
????uint8??EkFlag_Uint8[3];?????//符号，1则对应的Ek[i]为负数，0为对应的Ek[i]为正数
????uint8???KP_Uint8;
?uint8???KI_Uint8;
?uint8???KD_Uint8;
?uint8???B_Uint8;?????//死区电压
?
?uint8???KP;??????//显示修改的时候用
?uint8???KI;??????//
?uint8???KD;??????//
?uint8???B;???????//
?uint16??Uk_Uint16;????//上一时刻的控制电压
}PIDValueStr;
?
PIDValueStr?xdata?PID;
/*******************************
**PID?=?Uk?+?(KP*E(k)?-?KI*E(k-1)?+?KD*E(k-2));
********************************/
void????PIDProcess(void)
{
?uint32?idata?Temp[3];??//
?uint32?idata?PostSum;??//正数和
?uint32?idata?NegSum;???//负数和
?Temp[0]?=?0;
????Temp[1]?=?0;
????Temp[2]?=?0;
?PostSum?=?0;
?NegSum?=?0;
?if(?ADPool.Value_Uint16[UINADCH]?>?ADPool.Value_Uint16[UFADCH]?)??//给定大于反馈,则EK为正数
?{
?????Temp[0]?=?ADPool.Value_Uint16[UINADCH]?-?ADPool.Value_Uint16[UFADCH];???//计算Ek[0]
????????if(?Temp[0]?>?PID.B_Uint8?)
????????{
??????//数值移位
????????????PID.Ek_Uint32[2]?=?PID.Ek_Uint32[1];
????????????PID.Ek_Uint32[1]?=?PID.Ek_Uint32[0];
????????????PID.Ek_Uint32[0]?=?Temp[0];
????????????//符号移位
???PID.EkFlag_Uint8[2]?=?PID.EkFlag_Uint8[1];
???PID.EkFlag_Uint8[1]?=?PID.EkFlag_Uint8[0];
???PID.EkFlag_Uint8[0]?=?0;???????????????????????//当前EK为正数
????????????Temp[0]?=?(uint32)PID.KP_Uint8?*?PID.Ek_Uint32[0];????//?KP*EK0
????????????Temp[1]?=?(uint32)PID.KI_Uint8?*?PID.Ek_Uint32[1];????//?KI*EK1
????????????Temp[2]?=?(uint32)PID.KD_Uint8?*?PID.Ek_Uint32[2];????//?KD*EK2
????????}
?}
?else???//反馈大于给定
?{
?????Temp[0]?=?ADPool.Value_Uint16[UFADCH]?-?ADPool.Value_Uint16[UINADCH];???//计算Ek[0]
????????if(?Temp[0]?>?PID.B_Uint8?)
????????{
??????//数值移位
????????????PID.Ek_Uint32[2]?=?PID.Ek_Uint32[1];
????????????PID.Ek_Uint32[1]?=?PID.Ek_Uint32[0];
????????????PID.Ek_Uint32[0]?=?Temp[0];
????????????//符号移位
???PID.EkFlag_Uint8[2]?=?PID.EkFlag_Uint8[1];
???PID.EkFlag_Uint8[1]?=?PID.EkFlag_Uint8[0];
???PID.EkFlag_Uint8[0]?=?1;???????????????????????//当前EK为负数
????????????Temp[0]?=?(uint32)PID.KP_Uint8?*?PID.Ek_Uint32[0];????//?KP*EK0
????????????Temp[1]?=?(uint32)PID.KI_Uint8?*?PID.Ek_Uint32[1];????//?KI*EK1
????????????Temp[2]?=?(uint32)PID.KD_Uint8?*?PID.Ek_Uint32[2];????//?KD*EK2
????????}
?}
?
/*以下部分代码是讲所有的正数项叠加，负数项叠加*/
????if(PID.EkFlag_Uint8[0]==0)
????{
????????PostSum?+=?Temp[0];???//正数和
?}
????else
?{
????????NegSum?+=?Temp[0];????//负数和
?}?????????????????????????//?KP*EK0
????if(PID.EkFlag_Uint8[1]!=0)??????
????{
????????PostSum?+=?Temp[1];???//正数和
?}
?else
?{
????????NegSum?+=?Temp[1];????//负数和
?}?????????????????????????//?-?kI?*?EK1
????if(PID.EkFlag_Uint8[2]==0)
????{
????????PostSum?+=?Temp[2];???//正数和
????}
?else
?{
????????NegSum?+=?Temp[2];????//负数和
?}?????????????????????????//?KD?*?EK2
????PostSum?+=?(uint32)PID.Uk_Uint16;????????//?
????if(?PostSum?>?NegSum?)?????????????//?是否控制量为正数
????{
????????Temp[0]?=?PostSum?-?NegSum;
????????if(?Temp[0]???{
????????????PID.Uk_Uint16?=?(uint16)Temp[0];
??}
??else
??{
????????????PID.Uk_Uint16?=?ADPool.Value_Uint16[UMAXADCH];????//否则为限幅值输出
?????}
????}
????else???????????????//控制量输出为负数，则输出0
????{
????????PID.Uk_Uint16?=?0;
????}
}
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