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引言
PID把持演算法是一種廣泛利用於產業主動化把持範疇的把持戰略。它經由過程比例（P）、積分（I）跟微分（D）三個環節的組合，實現對體系偏差的調理。本文將具體介紹PID把持道理，並經由過程C言語實現，結合畫圖技能，幫助讀者輕鬆實現主動化把持。
PID把持道理
PID把持演算法的核心頭腦是根據體系的偏差，經由過程比例、積分跟微分三個環節停止調理，以達到把持目標。具體來說：
- 比例（P）：根據以後偏差的大小停止調理，偏差越大年夜，調理力度越大年夜。
- 積分（I）：根據歷史偏差停止調理，打消穩態偏差。
- 微分（D）：根據偏差的變更率停止調理，猜測將來偏差，增加超調。
C言語實現PID把持
以下是一個簡單的C言語實現PID把持的示例代碼：
#include <stdio.h>
// 定義PID參數
double Kp = 1.0; // 比例係數
double Ki = 0.1; // 積分係數
double Kd = 0.01; // 微分係數
// 定義體系狀況
double setpoint; // 目標值
double input; // 輸入值
double output; // 輸出值
double error; // 偏差
// PID把持函數
double PID(double input, double setpoint) {
error = setpoint - input;
output += Kp * error + Ki * error * 0.1 + Kd * (error - 0.1 * error);
return output;
}
int main() {
// 設置目標值
setpoint = 100.0;
// 模仿輸入值
input = 90.0;
// 挪用PID把持函數
output = PID(input, setpoint);
// 輸出成果
printf("Output: %f\n", output);
return 0;
}
畫圖技能
為了更好地察看PID把持後果，我們可能利用畫圖東西停止可視化展示。以下是一些常用的畫圖技能：
- 利用Matplotlib庫：Matplotlib是一個富強的Python畫圖庫，可能輕鬆繪製曲線圖、散點圖等。
- 利用QtChart庫：QtChart是Qt框架下的一個圖表庫，可能繪製各品種型的圖表。
- 利用EclipseMATLAB：EclipseMATLAB是一個集成了MATLAB的IDE，可能便利地停止畫圖跟模仿。
以下是一個利用Matplotlib繪製PID把持曲線的示例代碼：
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
# 模仿輸入值
input_values = np.linspace(80, 120, 100)
output_values = []
# 模仿PID把持
for input_value in input_values:
output_value = PID(input_value, 100)
output_values.append(output_value)
# 繪製曲線
plt.plot(input_values, output_values)
plt.xlabel("Input")
plt.ylabel("Output")
plt.title("PID Control")
plt.show()
總結
本文具體介紹了PID把持道理、C言語實現以及畫圖技能。經由過程進修本文，讀者可能輕鬆控制PID把持演算法，並將其利用於主動化把持範疇。