PID原理以及C语言的代码实现

PID控制系统的基本构架实际就是我们耳熟能详的反馈控制，能根据输出值对输入值进行调整。从而使输入值达到最优的效果。

这里将PID与之进行类比：

PID控制思想：

我们在单片机中不可能实现连续的控制（不可能说全部的时间都去进行PID控制，否则就进入了死循环，不能进行其他的操作），所以说这里在使用的是PID控制器离散型分析，顾名思义就是说我们获取的数据不是连续的，而是每隔相同的时间进行获取（这个和我们单片机的中断相吻合）

积分控制

下面是根据图16-8绘制的一条Ek与时间的关系曲线：

单位时间内Ek的加和即为Sk，所以简单的来表示的话Ek与坐标轴围成的面积大小，就是Sk的值

可以明显的看到，积分控制的最终目的就是慢慢使蓝色与绿色部分面积相等

微分控制

还有一个巧妙的地方是代码运用了积分分离法。这里的积分分离法的基本思想是在偏差大时不进行积分，仅当偏差的绝对值小于一预定的门限值ε时才进行积分累积。这样既防止了偏差大时有过大的控制量，也避免了过积分现象。

关于积分分离法的应用，例如说：

（这里在无人机中的应用就是飞行姿态的角度问题，在使用比例控制时最后会出现稳态误差，虽然可以用积分进行补偿。但是如果一开始就使用积分控制，这里在达到目标值的时候会有较大的起伏使得Sk=0从而保持稳态，但是这样的较大的起伏可能并不是我们想要的。所以才有了我们所谓的积分分离法，就是在设定值上下确定一个较小的门限值ε，只有在门限值内即：设定值-门限值ε<实际值<设定值+门限值ε 时，积分才参与控制，所以这里定义的有积分分离变量与积分限幅变量以及积分分离标志）

注意这里是定义的一个PID_TYPE的一个结构体变量方便了我们管理数据

函数的参数有：结构体指针，目标值，测量值，（以及采样时间dt这里没有设置）还有“->”的意思可能理解有些问题：

“->”是一个整体，它是用于指向结构体、C++中的class等含有子数据的指针用来取子数据。换种说法，如果我们在C语言中定义了一个结构体，然后申明一个指针指向这个结构体，那么我们要用指针取出结构体中的数据，就要用到“->”.

struct Data
{
   int a,b,c;
};              /*定义结构体*/
struct Data * p;/*定义结构体指针*/
struct Data A = {1,2,3};/*声明变量A*/
int x;/*声明一个变量x*/
p = &A ; /*让p指向A*/
x = p->a;/*这句话的意思就是取出p所指向的结构体中包含的数据项a赋值给x*/
         /*由于此时p指向A，因而 p->a == A.a,也就是1*/