基于FPGA的PID算法学习———实现P比例控制算法

基于FPGA的PID算法学习---------实现P比例控制算法


前言

学习内容:参考网站:
PID算法控制

PID即:Proportional(比例)、Integral(积分)、Differential(微分)的缩写。也就是说,PID算法是结合这三种环节在一起的。

闭环控制:输出会影响到输入,进而逐渐逼近目标。

一、P比例算法控制

P比例控制算法:

核心部分,大部分作用来自于P,I和D主要控制减小误差。

目标值:Target

实际值:Pid_out

误差值:e_t

弥补值:u_t

相关公式:

误差值:e_t=Target - Pid_out

弥补值:u(t)=Kp * e(t)

输出值:Pid_out = Pid_out + u(t)

二、FPGA仿真验证

真实的K_p = K_p / 2^div

c 复制代码
module PID_trol(
     input                     sys_clk  ,  
     input                     rst_n,   
     //signal  
	  input			[7:0]			 target,
	  output	reg	[7:0]			 Pid_out
    );
	 
	 reg		[7:0]		e_t;//目标值和现在值的差距
	 reg		[7:0]		u_t;//补偿值
    
	 parameter K_p = 8'd10;
	 parameter div = 8'd3;
	 
	 always @(posedge sys_clk or negedge rst_n)begin
		  if(!rst_n)begin
				e_t <= 8'd0;
		  end
		  else if(Pid_out < target)begin
				e_t <= target - Pid_out;
		  end
		  else if(Pid_out >= target)begin
				e_t <= Pid_out - target;
		  end
		  else begin
				e_t <= e_t;
		  end
	 end
	 
	 always @(posedge sys_clk or negedge rst_n)begin
		  if(!rst_n)begin
				u_t <= 8'd0;
		  end
		  else begin
				u_t <= (e_t * K_p )>>div;
		  end
	 end
	 
	 always @(posedge sys_clk or negedge rst_n)begin
		  if(!rst_n)begin
				Pid_out <= 8'd0;
		  end
		  else if(Pid_out < target)begin
				Pid_out <= Pid_out + u_t;
		  end
		  else if(Pid_out >= target)begin
				Pid_out <= Pid_out - u_t;
		  end
	 end
	 
	 
	 
endmodule

Kp=10/8=1.25

Kp=10/16=0.625

Kp=10/32=0.3125

Kp=10/64=0.157

Kp=10/128=0.0789

总结

这一篇只验证了PID中的比例系数P,其他都是0。

相关推荐
2601_949950637 小时前
在线练题更方便,用练题簿打造属于自己的移动题库
学习·考研·刷题·小程序推荐
woshihuanglaoshi8 小时前
十二商品二十流水:鸿蒙进销存种子数据装满预警看板
学习·华为·harmonyos
MartinYeung59 小时前
[论文学习]ProAct:针对LLM越狱的主动防禦框架
网络·学习·安全
weixin_431600449 小时前
NestJS 入门(10):日志——为什么常用 Winston?
后端·学习·日志·nest.js·winston
何事误红尘9 小时前
ZYNQ学习ARM裸机笔记():VITIS
学习
不懂的浪漫10 小时前
吴恩达《AI Engineering Skills Map》译读:四项核心能力与持续学习底座
人工智能·学习
蒸蒸yyyyzwd11 小时前
cpp选手秋招准备 学习笔记day7 webserver
笔记·学习
lifallen11 小时前
DeepSeek Harness:把 Agent 做成可替换的运行时插件树
人工智能·学习·ai·开源软件·ai编程
自学机械人的小白ing12 小时前
深度学习系统学习
人工智能·深度学习·学习
nmjkhome12 小时前
22 梁单元和谱分析进一步讲解(第47课)-solid works simulation
学习