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
西岸行者5 天前
学习笔记:SKILLS 能帮助更好的vibe coding
笔记·学习
ZPC82105 天前
docker 镜像备份
人工智能·算法·fpga开发·机器人
ZPC82105 天前
docker 使用GUI ROS2
人工智能·算法·fpga开发·机器人
悠哉悠哉愿意5 天前
【单片机学习笔记】串口、超声波、NE555的同时使用
笔记·单片机·学习
别催小唐敲代码5 天前
嵌入式学习路线
学习
毛小茛5 天前
计算机系统概论——校验码
学习
babe小鑫5 天前
大专经济信息管理专业学习数据分析的必要性
学习·数据挖掘·数据分析
winfreedoms5 天前
ROS2知识大白话
笔记·学习·ros2
在这habit之下5 天前
Linux Virtual Server(LVS)学习总结
linux·学习·lvs
我想我不够好。5 天前
2026.2.25监控学习
学习