三大PID控制算法的C語言實(shí)現(xiàn)方案

（1）微分先行PID控制算法

微分先行PID控制的特點(diǎn)是只對輸出量yout（k）進(jìn)行微分，而對給定值rin（k）不進(jìn)行微分。這樣，在改變給定值時(shí)，輸出不會(huì)改變，而被控量的變化通常是比較緩和的。這種輸出量先行微分控制適用于給定值rin（k）頻繁升降的場合，可以避免給定值升降時(shí)引起系統(tǒng)振蕩，從而明顯地改善了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性

（2）不完全微分PID控制算法

在PID控制中，微分信號的引入可改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性，但也易引進(jìn)高頻

干擾，在誤差擾動(dòng)突變時(shí)尤其顯出微分項(xiàng)的不足。若在控制算法中加入低通濾波器，則可使系統(tǒng)性能得到改善

不完全微分PID的結(jié)構(gòu)如下圖。左圖將低通濾波器直接加在微分環(huán)節(jié)上，右圖是將低通濾波器加在整個(gè)PID控制器之后

（3）帶死區(qū)的PID控制算法

在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，某些系統(tǒng)為了避免控制作用過于頻繁，消除由于頻繁動(dòng)作所引起的振蕩，可采用帶死區(qū)的PID控制算法，控制算式為：

式中，e（k）為位置跟蹤偏差，e0是一個(gè)可調(diào)參數(shù)，其具體數(shù)值可根據(jù)實(shí)際控制對象由實(shí)驗(yàn)確定。若e0值太小，會(huì)使控制動(dòng)作過于頻繁，達(dá)不到穩(wěn)定被控對象的目的；若e0太大，則系統(tǒng)將產(chǎn)生較大的滯后 控制算法流程：