text: stm32控制电机转速pid
  我们需要将这个连续的方程化成离散的适合程序处理的形式，变形如下
  k——采样信息的序号，
  u(k)——输出量
  位置式需要积分限幅和输出限幅，而增量式只需要输出限幅
  全量式PID和增量式PID的优缺点位置式PID优点：
  基于 pid控制 编码器在直流 电机控制转速 和转角，。
  在连续空间中，我们通常探讨模拟PID的控制原理，如图所示：
  根据模拟PID控制器，科学家们也得出了模拟PID控制的公式，如图所示：
  stm32直流电机控制—PID算法篇 一、常用的控制算法 1.控制系统的基本结构： 控制系统的基本结构如图：控制目的： 2.常用控制算法：位式控制 ①二位式控制算法 二位式控制算法具体控制逻辑如图所示：特点： ②.具有回差的二位式控制算法 具有回差的二位式控制算法具体控制逻辑如图所示：特点：
  b.当前值低于设定值一定比例（一般10%）时OUT1和OUT2同时起控制作用，控制对象全功率运行；
  c.当前值在设定值的正负10%范围时，OUT1单独作用，工作于半功率状态；
  c.由于控制系统自身的延时或者控制对象自身的惯性，位式控制算法只能使控制对象当前的状态值在设定值附件波动，不能很好的跟踪在设定值的附近甚至相等。二、PID控制算法 1.PID控制算法的基本思想 PID控制控制算法具体控制逻辑如图所示：PID算法是一种具有预见性的控制算法，其核心思想是：
  ①. PID算法不但考虑控制对象的当前状态值（现在状态），而且还考虑控制对象过去一段时间的状态值（历史状态）和最近一段时间的状态值变化（预期）,由这3方面共同决定当前的输出控制信号； 2.PID算法分析 设某控制系统：用户设定值为SV(也就是希望通过PID控制算法使被控制对象的状态值保持在SV的附件)。
  ①从系统投入运行开始，控制算法每隔一段时间对被控制对象的状态值进行采样。
  由此，可得到开机以来由各个采样时间点被控制对象的状态值所形成的数据序列：
  X1：开机以来的第一次采样值
  ②将投入运行以来的各个采样值都与设定值相减，可得到开机以来每个采样时刻的偏差序列数据：
  E1：开机的第一个采样点与设定值的偏差
  分析开机以来的误差序列：
  Sk>0：过去大多数时候未达标
  Kp是一常数，其目的类似硬件上的放大器，用于将Sk放大或衰减；
  Out0是一常数，为了在历史积分偏差值为0时确保系统有一个输出值，避免失控；
  Dk<0：说明从上一采样时刻到当前误差有减小趋势
  2. Dk形如数学上的微分运算，反应了控制对象在一段时间内的变化趋势及变化量，所以利用Dk对控制器输出信号进行调节的算法称为微分（differential）算法。
  可以用数学模型表达为：
  Kp：为一常数，可理解为硬件上的放大器或衰减器，用于对输出信号OUT的增益进行调整；
  1.比例、积分、微分三种算法的优缺点分析：
  POUT=（Kp Ek）+ Out0 --比例算法
  IOUT=kp ( (1/Ti) Exdt)+Out0 --积分算法
  积分算法：考虑了被控制对象的历史误差情况，过去的误差状况参与了当前的输出控制，但是在系统还没有达到目标期间，往往会因为这些历史的误差对当前的控制产生了干扰（即拖后腿），使用不当反而搅乱当前的输出。
  微分算法:单纯的考虑了近期的变化率，当系统的偏差趋近于某一个固定值时（变化率为0），微分算法不输出信号对其偏差进行调整，所以微分算法不能单独使用，它只关心偏差的变化速度，不考虑是否有偏差（偏差变化率为0时偏差不一定是0）.但是微分算法能获得控制对象近期的变化趋势，它可以协助输出信号尽早的抑制控制对象的变化。3.PID算法数学模型 OUT=POUT+IOUT+DOUT即：
  3.PID算法在单片机中的应用
  1）PID算法在单片机中应用时，对积分和微分项可以作近似变换：
  对于积分项可改写成：
  由此可得到单片机中PID算法的表达式：
  进一步展开得：
  OUT即为本次运算的结果，利用OUT可以去驱动执行机构输出对应的控制信号，例如温度控制就可以控制PWM的宽度，电磁阀就可以改变电磁线圈电流以改变阀门开度，或者是可控硅的导通角度等；
  3）增量式PID算法
  也有一些执行机构本身具有记忆功能，比如步进电机，即使控制信号丢失，由于其自身的机械结构会保持在原来的位置等，在这些控制系统中，PID算法没有必要输出本次应该到达的真实位置，只需要说明应该在上次的基础上对输出信号做多大的修正（可正可负）即可，这就是增量式PID算法。
  增量式PID计算出的是应该在当前控制信号上的调整值，如果计算出为正，则增强输出信号；如果计算出为负则减弱输出信号。
  增量式PID算法数学模型：
  如果用OUTK-1表示上次的输出控制信号值，那么当前的输出值应该为OUTk,这两者之间的关系为：
  △OUT即为应该输出的增量值；
  上式变形得：
  本次的位置式算法输出：
  OUTk=(Kp Ek) + (Ki∑Ek) +(KD(EK-Ek-1)) +OUT0 --1式
  上次的位置式算法输出：
  上述1式减2式即得到相邻两次的增量：
  EK：本次的偏差；
  Ek-1：上次的偏差
  Ek-2：上上次的偏差
  Kp：算法增益调节
  Ti ：积分时间
  在PID控制算法中，当前的输出信号由比例项，积分项，微分项共同作用形成，当比例项输出不为0时，如果积分项对运算输出的贡献作用与比例项对运算对输出的贡献一样时（即同为正或同为负时），积分项相当于重复了一次比例项产生作用的时间，这个
  4．微分作用
  4图2 阶跃响应曲线
  5．采样周期
  应保证在被控量迅速变化时（例如启动过程中的上升阶段），能有足够多的采样点数，不致因为采样点数过少而丢失被采集的模拟量中的重要信息。
  6．PID参数的调整方法 三、STM32代码控制说明 1.硬件电路搭建 本实验使用司南电气控制STM32单片机开发板 来实现使用PID算法对啊直流电机的速度控制。接线如图：
  因为电机转一圈黄色线向单片机输出105.6个脉冲
  =>pulse/105.6 （200ms的圈数）
  =>(pulse/105.6)*5 （1s的圈数）
  =>(pulse/105.6)*5*60 （1min的圈数）
  =>pulse*2.48 （1min的圈数）
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