PID程序实现

传统PID(位置式PID控制)调节：

这种算法的缺点是，由于全量输出，每次输出均与过去的状态有关，计算时要对
e(k) 进行累加，计算机运算工作量大。而且，因为计算机输出的 u(k) 对应的是执行机构的实际位置，如计算机出现故障， u(k) 的大幅度变化，会引起执行机构位置的大幅度变化，这种情况往往是生产实践中不允许的，在某些场合，还可能造成重大的生产事故，因而产生了增量式
PID 控制算法。

代码如下：

 import matplotlib.pyplot as plt

 class Pid:

     def __init__(self,set_value = 100,now_value = 0,error_sum = 0,error_value = 0,error_last = 0,kp = 0,ki = 0,kd = 0):

         self.set_value = set_value

         self.now_value = now_value

         self.error_sum = error_sum

         self.error_value = error_value

         self.error_last = error_last

         self.kp = kp

         self.ki = ki

         self.kd = kd

 pid = Pid(100,100,0,0,0,0.7,0.1,0.1)

 data = []

 i = 100

 while i:

     pid.error_value = pid.set_value - pid.now_value

     pid.error_sum += pid.error_value

     pid.now_value = pid.kp * (pid.error_value + pid.ki * pid.error_sum + pid.kd * (pid.error_value - pid.error_last))

     print(pid.now_value)

     data.append(pid.now_value)

     pid.error_last = pid.error_value

     i = i - 1

 #打印输出图表的部分

 plt.plot(data)

 plt.title("kp=" + (str)(pid.kp) + " ki=" + (str)(pid.ki) + " kd=" + (str)(pid.kd))

 plt.ylabel('output')

 plt.xlabel('i')

 plt.show()

波形如下（kp,ki,kd的参数需自行调节）：

增量式PID控制调节：

代码如下：

import matplotlib.pyplot as plt

class Pid:

    def __init__(self,set_value = 100,now_value = 0,add_value = 0,last_value = 0,error_value = 0,error_last = 0,error_last_last = 0,kp = 0,ki = 0,kd = 0):

        self.set_value = set_value

        self.now_value = now_value

        self.add_value = add_value

        self.last_value = last_value

        self.error_value = error_value

        self.error_last = error_last

        self.error_last_last = error_last_last

        self.kp = kp

        self.ki = ki

        self.kd = kd

pid = Pid(100,100,0,0,0,0,0,0.9,0.07,0.02)

data = []

i = 100

while i:

    pid.error_value = pid.set_value - pid.now_value

    pid.add_value = pid.kp * (pid.error_value - pid.error_last) + pid.ki * pid.error_value + pid.kd * (pid.error_value - 2 * pid.error_last + pid.error_last_last)

    pid.now_value += pid.add_value

    print(pid.now_value)

    data.append(pid.now_value)

    pid.error_last = pid.error_value

    pid.error_last_last = pid.error_last

    i = i - 1

plt.plot(data)

plt.title("kp=" + (str)(pid.kp) + " ki=" + (str)(pid.ki) + " kd=" + (str)(pid.kd))

plt.ylabel('output')

plt.xlabel('i')

plt.show()

波形如下（（kp,ki,kd的参数需自行调节））：

巴特西

PID程序实现

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