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#位置式|增量式PID区别
本系列的前两篇讲的是位置式PID 没有增量式 PID ，PID的变种有很多，常见的有 位置式PID 增量式PID PI PD 抗饱和PID 微分先行PID 自适应PID 模糊PID 这些都是PID算法的类型。
位置式PID；这种PID算法应用在闭环系统中，输出影响下得到的值是新的输入值，这个新的输入值就是对整个闭环系统总共的作用量
公式：PID=Kp*e(k)+Ki*∑e(k)+Kd[e（k）-e(k-1)]
增量式PID：顾名思义，增量式PID计算得出的值，是增量，是系统输入量的基础上再增加的量，增量并不是直接作用在闭环系统的值，这个值需要加上闭环系统原本的输入量，才是作用于闭环系统的输入值。
公式：PID=Kp[e（k）-e(k-1)]+Ki*e(k)+Kd[e(k)-2e(k-1)+e(k-2)]
这两个公式Kp 还有Kd 是不一样的，如果在代码里面看到，计算相同的代码，就知道是增量式PID 还是位置式PID。
#位置式PID相关变量命名
首先在闭环控制系统中，有期望值 目前值 还有差值，声明 期望值 和 目前值 和 差值 还有给 PID中的 P算法 I算法 D算法 先声明三个变量。
extern float Velcity_Kp,Velcity_Ki,Velcity_Kd;这里只讲位置式PID的代码，在位置式PID函数的作用下是一个闭环控制系统，也就是输出对输入有影响， CurrentVelocity 就是输出，那么这个值对输入有影响， CurrentVelocity 这个值要写到PID函数里面才能有影响，然后这个控制系统根据与 TargetVelocity 的差值，会产生一个新的输入值是 Control_Velocity，同理重复循环，形成了一个闭环控制系统，结论，TargetVelocity Control_Velocity 是PID的参数之一。
int Control_Velocity;// 经过PID系统，新的作用系统的输出值。 int CurrentVelocity ; //实际目前速度int TargetVelocity;//目标速度同时 TargetVelocity 这个值，与 CurrentVelocity 进行比较的，计算出差值，这个差值经过PID算法后产生新的 Control_Velocity ，也就是说Error。这个参数也是PID控制系统所需要的。
int Error;
Error = TargetVelocity - CurrentVelocity;//期望速度与目前速度的差值。
同时 Kp Ki Kd 这三个变量因为组成了PID算法函数，是必须给数值的，同时调节PID参数也是调节这三个值的参数。从而达到更好的控制系统表现。
//定义PID参数
#define Kp 1.0
#define Ki 0.0
#define Kd 0.0
前两篇讲解了，纯理论公式，同时也知道了，PID算法 由P算法(Kp) 比例 I算法(Ki) 积分 D算法(Kd) 微分 组成，实际应用中，更多的是使用这三种算法的组合形式，PI PD PID 。
由于 D算法(Kd)，是两次误差的值，如果差值过大，Kd也就越大对Kp的抑制也就越大，需要有三个参数，上次误差Last_Error，和Error，还有 derivate。
由于Ki算法，是对误差的累加算法，需要对其进行限制幅，这里需要两个参数 Ki_Max Ki*integral 因为是位置式PID 需要对Ki进行限幅度 ，如果是增量式PID 需要对输出限幅，同时Ki也就是积分是累加的，是用 integral(积分)，进行命名。
同时Kp算法，使用参数比较少，只需要Error，前面已经声明过了，到了这里，已经讲解了，位置式PID，需要用到的参数，如果像上面一个一个声明，太麻烦了，直接定义结构体，更好一点。下面定义结构体。
typedef struct //定义结构体参数
{
float Velcity_Kp;
float Velcity_Ki;
float Velcity_Kd;
float Error;
float Last_Error;
float integral;
float derivate;
int Control_Velocity;
}PID;#相关PID组合函数进行编写
PID初始化函数编写
void PID_Init(PID*pid,float Velcity_Kp ,float Velcity_Ki,float Velcity_Kd)
{
pid->Velcity_Kp = Velcity_Kp;
pid->Velcity_Ki = Velcity_Ki;
pid->Velcity_Kd = Velcity_Kd;
pid->Error = 0;
pid->Last_Error = 0;
pid->integral = 0;
pid->Control_Velocity = 0;
pid->derivate = 0 ;
}
//这里声明一个指针，然后对一个结构体 取地址& 代表要初始化的实例 首先定义初始化函数，用来对PID结构体里面的所有成员变量进行初始化，同时传入#define kp | ki | kd 的值，
到这里将，前面所有讲解的代码整合，应该是这个样子的。
PI组合函数
到了这一步还需要再声明一个函数，用来运行PID返回计算结果。
float PID_Calculate (PID*pid,float Velcity_Kp ,float Velcity_Ki ,float Velcity_Kd )
{
pid->Error = pid->Current_Velocity - pid->TargetVelocity;
pid->integral +=pid->Error;
pid->Control_Velocity = pid->Velcity_Kp*pid->Error + pid->Velcity_Ki*pid->integral;
pid->Last_Error = pid->Error;
return pid->Control_Velocity;
}PD组合函数
float PID_Calculate (PID*pid,float Velcity_Kp ,float Velcity_Ki ,float Velcity_Kd )
{
pid->Error = pid->Current_Velocity - pid->TargetVelocity;
pid->derivate = pid->Error - pid->Last_Error;
pid->Control_Velocity = pid->Velcity_Kp*pid->Error +pid->Velcity_Kd*pid->derivate;
pid->Last_Error = pid->Error;
return pid->Control_Velocity;
}PID组合函数
float PID_Calculate (PID*pid,float Velcity_Kp ,float Velcity_Ki ,float Velcity_Kd )
{
pid->Error = pid->Current_Velocity - pid->TargetVelocity;
pid->integral +=pid->Error;
pid->derivate = pid->Error - pid->Last_Error;
pid->Control_Velocity = pid->Velcity_Kp*pid->Error + pid->Velcity_Ki*pid->integral +pid->Velcity_Kd*pid->derivate;
pid->Last_Error = pid->Error;
return pid->Control_Velocity;
}PID本身就是一个应用在 云台 编码电机上的东西，单讲PID不讲应用在云台或者电机，意义不大，本篇今天收藏过30，两天内立即更 PID应用在舵机云台，编码电机，附带调试细节，附带源码。
最后整体程序是下图这个样子
//定义PID参数
#define Kp 1.0
#define Ki 0.0
#define Kd 0.0
typedef struct //定义结构体参数
{
float Velcity_Kp;
float Velcity_Ki;
float Velcity_Kd;
float Error;
float Last_Error;
float integral;
float derivate;
int Control_Velocity;
}PID;
void PID_Init(PID*pid,float Velcity_Kp ,float Velcity_Ki,float Velcity_Kd);
int main()
{
PID servo;//声明PID 结构体 变量
PID_Init(&servo,Kp,Ki,Kd);//这几个宏定义在PID.h文件里面。
while (1){
int output = PID_Calculate(&servo,0,180);
setAngle(0,output);
}
}
void PID_Init(PID*pid,float Velcity_Kp ,float Velcity_Ki,float Velcity_Kd)
{
pid->Velcity_Kp = Velcity_Kp;
pid->Velcity_Ki = Velcity_Ki;
pid->Velcity_Kd = Velcity_Kd;
pid->Error = 0;
pid->Last_Error = 0;
pid->integral = 0;
pid->Control_Velocity = 0;
pid->derivate = 0 ;
}
