一起看看电机控制中的一些PID控制算法

FOC算法中的电流环，速度环都涉及到PID控制

PID又分位置式PID控制算法和增量式PID控制算法，而个人认为在电机控制中使用增量式PID效果会更好一些。下面主要介绍几种增量式PID控制算法及C代码实现。

1.1AN1078文档中的PID

PI结构框图和原理

C代码实现：

//电流环D轴PI控制void PI_Control_D( PID_ID_TypeDef *dParm){ int32_t U,Excess; U = (dParm- Id_Sum + dParm- Id_Kp*dParm- Id_Err) 12; if(U dParm- Id_OutMax) { U = dParm- Id_OutMax; } else if(U dParm- Id_OutMin) { U = dParm- Id_OutMin; } else { dParm- Id_Out = U; } Excess = U - dParm- Id_Out; dParm- Id_Sum = dParm- Id_Sum + dParm- Id_Ki*dParm- Id_Err - dParm- Id_Kc*Excess;}12345678910111213141516171819201.2传统增量式PID

离散化公式：

C代码实现：

int16_t PIDControl_Q(PID_IQ_TypeDef * PID, int16_t Ref, int16_t Cur){ int32_t Kp_Out, Ki_Out, PID_Out,PID_Out_Last; if (!PID- Iq_Err) { PID- Iq_Err = Ref - Cur; // 初始化PID当前偏差 PID- Iq_Err_Err = PID- Iq_Err - PID- Iq_Err_Last1; // 初始化PID上次偏差和上上次偏差之差 PID- Iq_Err_Last1 = Ref - Cur; // 初始化PID上次偏差 PID- Iq_Err_Err_Last1 = PID- Iq_Err_Err; } else { PID- Iq_Err_Last1 = PID- Iq_Err; // 保存PID上次偏差 PID- Iq_Err = Ref - Cur; // 计算PID当前偏差 PID- Iq_Err_Err = PID- Iq_Err - PID- Iq_Err_Last1; // 计算PID上次偏差和上上次偏差之差 } Kp_Out = ((int32_t)PID- Iq_Kp * (int32_t)PID- Iq_Err_Err) 12; Ki_Out = ((int32_t)PID- Iq_Ki * (int32_t)PID- Iq_Err) 12; PID_Out = PID- Iq_Out; PID_Out += Kp_Out + Ki_Out; if (PID_Out PID- Iq_OutMax) { PID_Out = PID- Iq_OutMax; // PID最高输出 } if (PID_Out PID- Iq_OutMin) { PID_Out = PID- Iq_OutMin; // PID最低输出 } PID- Iq_Out = PID_Out; return PID- Iq_Out;}

1.3back-cal PID

结构框图：

C代码实现：

/** * PI controller * */static float _pi(struct BackCalPID *that, float err){ that- i_err = err; own.m_pre_out = that- i_err * own.m_kp + own.m_sum; that- o_out = own.m_pre_out; /*output clamp*/ if (that- o_out own.m_out_up) { that- o_out = own.m_out_up; } else if (that- o_out own.m_out_low) { that- o_out = own.m_out_low; } /*back-cal dynamic Integrator clamp*/ own.m_sum += that- i_err * own.m_ki + own.m_kc * (that- o_out-own.m_pre_out); return that- o_out;}

上述具体的PID.c/.h文件链接：

https://download.csdn.net/download/strive3/87124205

以上几种PID控制算法均可以实现电机控制中的电流环，速度环PI控制。

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