Средства и методы разработки

#include <stdio.h>

// Параметры ПИД-регулятора
typedef struct {
    float Kp;          // Пропорциональный коэффициент
    float Ki;          // Интегральный коэффициент
    float Kd;          // Дифференциальный коэффициент
    float Ts;          // Время дискретизации
    float deadzone;    // Мертвая зона
    float error_limit; // Ограничение ошибки
    float integral;    // Интегральная составляющая
    float prev_error;  // Предыдущее значение ошибки
} PIDController;

// Инициализация ПИД-регулятора
void PID_Init(PIDController *pid, float Kp, float Ki, float Kd, float Ts, float deadzone, float error_limit) {
    pid->Kp = Kp;
    pid->Ki = Ki;
    pid->Kd = Kd;
    pid->Ts = Ts;
    pid->deadzone = deadzone;
    pid->error_limit = error_limit;
    pid->integral = 0.0f;
    pid->prev_error = 0.0f;
}

// Вычисление выходного сигнала ПИД-регулятора
float PID_Compute(PIDController *pid, float setpoint, float measured_value) {
    float error = setpoint - measured_value;
    // Ограничение ошибки
    if (error > pid->error_limit) {
        error = pid->error_limit;
    } else if (error < -pid->error_limit) {
        error = -pid->error_limit;
    }
    // Мертвая зона
    if (error > -pid->deadzone && error < pid->deadzone) {
        error = 0.0f;
    }
    // Пропорциональная составляющая
    float P = pid->Kp * error;
    // Интегральная составляющая
    pid->integral += error * pid->Ts;
    // Ограничение интегральной составляющей
    if (pid->integral > 1.0f) {
        pid->integral = 1.0f;
    } else if (pid->integral < 0.0f) {
        pid->integral = 0.0f;
    }
    float I = pid->Ki * pid->integral;
    // Дифференциальная составляющая
    float D = pid->Kd * (error - pid->prev_error) / pid->Ts;
    pid->prev_error = error;
    // Суммарный выходной сигнал
    float output = P + I + D;
    // Ограничение выходного сигнала
    if (output > 1.0f) {
        output = 1.0f;
        // Отключение накопления интегральной составляющей при ограничении
        pid->integral -= error * pid->Ts;
    } else if (output < 0.0f) {
        output = 0.0f;
        // Отключение накопления интегральной составляющей при ограничении
        pid->integral -= error * pid->Ts;
    }
    return output;
}

int main() {
    // Пример использования ПИД-регулятора
    PIDController pid;
    PID_Init(&pid, 1.0f, 0.1f, 0.01f, 0.01f, 0.05f, 1.0f);
    float setpoint = 1.0f;
    float measured_value = 0.0f;
    for (int i = 0; i < 100; i++) {
        float output = PID_Compute(&pid, setpoint, measured_value);
        measured_value += output * 0.01f; // Пример изменения измеренного значения
        printf("Output: %f, Measured: %f\n", output, measured_value);
    }
    return 0;
}