以下是一个简单的位置环速度环串级PID算法的C语言代码示例:
```c
// 定义PID控制器结构体
typedef struct {
float kp; // 比例系数
float ki; // 积分系数
float kd; // 微分系数
float err; // 当前误差
float last_err; // 上一次误差
float integral; // 积分项
} PID;
// 定义位置环和速度环的PID控制器
PID pos_pid, vel_pid;
// 定义目标位置、目标速度、当前位置和当前速度
float target_pos, target_vel, current_pos, current_vel;
// 定义执行器输出值
float output;
// 定义时间间隔
float dt = 0.01;
// 初始化PID控制器参数
void init_pid(PID *pid, float kp, float ki, float kd) {
pid->kp = kp;
pid->ki = ki;
pid->kd = kd;
pid->err = 0;
pid->last_err = 0;
pid->integral = 0;
}
// 计算PID控制器输出
float calc_pid_output(PID *pid, float error) {
pid->integral += error * dt;
float derivative = (error - pid->last_err) / dt;
float output = pid->kp * error + pid->ki * pid->integral + pid->kd * derivative;
pid->last_err = error;
return output;
}
// 位置环控制
void position_control() {
float pos_error = target_pos - current_pos;
output = calc_pid_output(&pos_pid, pos_error);
}
// 速度环控制
void velocity_control() {
float vel_error = target_vel - current_vel;
output = calc_pid_output(&vel_pid, vel_error);
}
// 主程序循环
int main() {
// 初始化PID控制器参数
init_pid(&pos_pid, 1.0, 0.1, 0.01);
init_pid(&vel_pid, 0.5, 0.05, 0.005