今天給大家安利一下了。一般同學(xué)會(huì)去某度上搜，看到各種各樣版本的PID示例，或者去GitHub上白嫖。

其實(shí)一些芯片公司會(huì)提供一些控制領(lǐng)域的解決方案了，這里面就會(huì)包括PID庫(kù)。

比如ST的“ST Motor Control Sdk”，或者TI的C2000系列的control suite。

不過(guò)目前TI官方對(duì)于control suite已經(jīng)不再提供相應(yīng)的更新，可以繼續(xù)下載這個(gè)套件。

目前control suite已經(jīng)更新為C2000WARE-MOTORCONTROL-SDK.

那本文主要介紹TI的control suite，這里面除了PID外有很多控制類算法，并且配置了豐富的文檔。

如何安裝？

進(jìn)入ti的官網(wǎng)，輸入control suite進(jìn)行搜索，就可以找到相應(yīng)的安裝包。

這里有離線安裝包，和在線安裝包。直接基于在線安裝包進(jìn)行操作即可。我們先下載安裝包。

下面就是一路瘋狂點(diǎn)擊Next即可；

界面 1界面 2界面 3界面 4耐心等待安裝成功

源碼和文檔

進(jìn)入主界面，這里基本的例子都是基于TI的C2000系列的MCU進(jìn)行開(kāi)發(fā)的，具體如下圖所示；

主界面

進(jìn)入主界面之后，我們可以看到左側(cè)這邊包含了軟硬件文檔，項(xiàng)目示例還有相應(yīng)的文檔。

其實(shí)我們要找的是基于C2000系列MCU的數(shù)學(xué)算法庫(kù)，可以在下列列表中找到；

當(dāng)然也可以在安裝目錄C： icontrolSUITElibsapp_libsmotor_controlmath_blocksv4.2下面找到相應(yīng)的PID算法；

至于如何使用這幾個(gè)文件，這里也提供了相應(yīng)的文檔，在Docs中找到，

例如pid_grando.h文件，這里介紹了對(duì)應(yīng)的平臺(tái)，當(dāng)然是TI系列的MCU，并且依賴于IQMath庫(kù)，其實(shí)這里我們做一些簡(jiǎn)單的改動(dòng)，就可以移植到自己所需的平臺(tái)上去了，具體源碼如下：

/* =================================================================================

File name： PID_GRANDO.H

===================================================================================*/#ifndef __PID_H__#define __PID_H__typedef struct { _iq Ref; // Input： reference set-point

_iq Fbk; // Input： feedback

_iq Out; // Output： controller output

_iq c1; // Internal： derivative filter coefficient 1

_iq c2; // Internal： derivative filter coefficient 2

} PID_TERMINALS;

// note： c1 & c2 placed here to keep structure size under 8 wordstypedef struct { _iq Kr; // Parameter： reference set-point weighting

_iq Kp; // Parameter： proportional loop gain

_iq Ki; // Parameter： integral gain

_iq Kd; // Parameter： derivative gain

_iq Km; // Parameter： derivative weighting

_iq Umax; // Parameter： upper saturation limit

_iq Umin; // Parameter： lower saturation limit

} PID_PARAMETERS;

typedef struct { _iq up; // Data： proportional term

_iq ui; // Data： integral term

_iq ud; // Data： derivative term

_iq v1; // Data： pre-saturated controller output

_iq i1; // Data： integrator storage： ui（k-1）

_iq d1; // Data： differentiator storage： ud（k-1）

_iq d2; // Data： differentiator storage： d2（k-1）

_iq w1; // Data： saturation record： ［u（k-1） - v（k-1）］

} PID_DATA;

typedef struct { PID_TERMINALS term;

PID_PARAMETERS param;

PID_DATA data;

} PID_CONTROLLER;

/*-----------------------------------------------------------------------------

Default initalisation values for the PID objects

-----------------------------------------------------------------------------*/

#define PID_TERM_DEFAULTS {

0，

0，

0，

0，

0

}#define PID_PARAM_DEFAULTS {

_IQ（1.0），

_IQ（1.0），

_IQ（0.0），

_IQ（0.0），

_IQ（1.0），

_IQ（1.0），

_IQ（-1.0）

}#define PID_DATA_DEFAULTS {

_IQ（0.0），

_IQ（0.0），

_IQ（0.0），

_IQ（0.0），

_IQ（0.0），

_IQ（0.0），

_IQ（0.0），

_IQ（1.0）

}/*------------------------------------------------------------------------------

PID Macro Definition

------------------------------------------------------------------------------*/#define PID_MACRO（v）

/* proportional term */

v.data.up = _IQmpy（v.param.Kr， v.term.Ref） - v.term.Fbk;

/* integral term */

v.data.ui = _IQmpy（v.param.Ki， _IQmpy（v.data.w1， （v.term.Ref - v.term.Fbk））） + v.data.i1;

v.data.i1 = v.data.ui;

/* derivative term */

v.data.d2 = _IQmpy（v.param.Kd， _IQmpy（v.term.c1， （_IQmpy（v.term.Ref， v.param.Km） - v.term.Fbk））） - v.data.d2;

v.data.ud = v.data.d2 + v.data.d1;

v.data.d1 = _IQmpy（v.data.ud， v.term.c2）;

/* control output */

v.data.v1 = _IQmpy（v.param.Kp， （v.data.up + v.data.ui + v.data.ud））;

v.term.Out= _IQsat（v.data.v1， v.param.Umax， v.param.Umin）;

v.data.w1 = （v.term.Out == v.data.v1） ？ _IQ（1.0） ： _IQ（0.0）;

#endif // __PID_H__

這里面不僅僅做了積分抗飽和，還有對(duì)微分環(huán)節(jié)的濾波處理，所以應(yīng)用到項(xiàng)目中是沒(méi)有問(wèn)題的。

代碼中需要了解Q格式的相關(guān)的知識(shí)，可以參考一下我的這篇文章《一文教你搞懂C語(yǔ)言的Q格式》 ；

另外，這個(gè)路徑下的文檔中，還提供了相應(yīng)的Example，以及PID的信號(hào)流圖，具體如下所示：

所以，整體來(lái)說(shuō)，這個(gè)部分的源碼以及資料都非常有參考價(jià)值，由于離線文件太大，后臺(tái)回復(fù)【618】獲取相應(yīng)安裝文件。

原文標(biāo)題：分享一個(gè)直接用于項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的PID庫(kù)！很好用！

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