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Motor_v2/Robot_V2/Algorithm/pid.cpp
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cbb db2d08032c feat(FOC): 优化FOC控制逻辑与热管理机制
- 移除冗余的三值约束宏定义 `_constrain3`
- 修改关机逻辑,引入 `thermal_uncontrol` 标志替代旧 shut_down 计数方式
- 调整恢复函数中错误标志位清零逻辑
- 将部分 uint8_t 类型成员变量改为 bool 类型以提高可读性
- 在类中添加电源电压成员变量并调整 PID 参数初始化
- 移除 PID 控制器中不必要的 CAN 测试代码
- 添加 thermal 控制相关文件引用及初始化
- 使用 switch 替代多重 if-else 提高控制模式处理效率
- 引入基于定时器的任务负载均衡调度机制
- 初始化热量控制器并在主循环中调用更新逻辑
2025-11-12 00:46:26 +08:00

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C++

#include "pid.h"
#include "Timer.h"
#define _constrain(amt, low, high) \
((amt) < (low) ? (low) : ((amt) > (high) ? (high) : (amt)))
#include "Can.h"
extern CAN_transmiter CAN0_transmiter;
constexpr float TIME_SLICE = 1e-4;
PIDController::PIDController(float P, float I, float D, float ramp, float limit)
: P(P), I(I), D(D), output_ramp(ramp) // PID控制器加速度限幅
,
limit(limit) // PID控制器输出限幅
,
error_prev(0.0f), output_prev(0.0f), integral_prev(0.0f) {}
// PID 控制器函数
float PIDController::operator()(float error) {
// P环
float proportional = P * error;
// Tustin 散点积分(I环)
// 添加积分限幅,防止积分饱和
float integral = integral_prev + I * TIME_SLICE * 0.5f * (error + error_prev);
integral = _constrain(integral, -limit, limit);
// D环(微分环节)
float derivative = D * (error - error_prev) / TIME_SLICE;
// 将P,I,D三环的计算值加起来
float output = proportional + integral + derivative;
output = _constrain(output, -limit, limit);
// 输出斜坡限制
if (output_ramp > 0) {
// 对PID的变化速率进行限制
float output_rate = (output - output_prev) / TIME_SLICE;
if (output_rate > output_ramp)
output = output_prev + output_ramp * TIME_SLICE;
else if (output_rate < -output_ramp)
output = output_prev - output_ramp * TIME_SLICE;
}
// 保存值(为了下一次循环)
integral_prev = integral;
output_prev = output;
error_prev = error;
return output;
}
/**
* @brief 设置PID参数
*
* @param P: P参数
* @param I: I参数
* @param D: D参数
* @return void
*/
void PIDController::set_PID(float P, float I, float D) {
this->P = P;
this->I = I;
this->D = D;
}