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
m0_7198171114 分钟前
Linux运维新人自用笔记(配置本地光盘yum镜像源、离线安装rpm包、yum缓存rpm包、安装指定版本软件、查询依赖关系、docker简单部署)
linux·学习
hello kitty w2 小时前
Python学习(9) ----- Python的Flask
python·学习·flask
Chef_Chen3 小时前
从0开始学习R语言--Day22--km曲线
学习
委婉待续3 小时前
Qt的学习(三)
开发语言·qt·学习
wusixuan1310044 小时前
最大闭合子图学习笔记 / P2805 [NOI2009] 植物大战僵尸
笔记·学习·算法·最大闭合子图
羊小猪~~4 小时前
数据库学习笔记(十五)--变量与定义条件与处理程序
数据库·人工智能·笔记·后端·sql·学习·mysql
梦境虽美,却不长4 小时前
数据结构 线性表 学习 2025/6/12 21点27分
数据结构·学习
第二层皮-合肥4 小时前
实战案例-JESD204B 多器件同步
fpga开发
霸王蟹5 小时前
带你手写React中的useReducer函数。(底层实现)
前端·javascript·笔记·学习·react.js·typescript·前端框架
Humbunklung5 小时前
分布假设学习笔记
笔记·深度学习·学习