# pidkit

**Repository Path**: lyworkspace/pidkit

## Basic Information

- **Project Name**: pidkit
- **Description**: pid工具集合
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: Apache-2.0
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 0
- **Created**: 2025-05-14
- **Last Updated**: 2025-05-14

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# PID 工作集

## 简介

提供常用的 PID 算法集，提供更编译的开发支持

# PIDController 使用说明

## 简介

`PIDController` 是一个通用的 PID 控制器模板类，支持浮点类型和整数类型的输入输出。它提供了完整的 PID 控制功能，包括比例(P)、积分(I)、微分(D)控制，以及输出限幅和积分限幅等功能。

## 基本用法

### 1. 创建控制器

```cpp
// 使用默认参数创建控制器
PIDController<float> pid;

// 使用指定参数创建控制器
// 参数说明：kp(比例系数), ki(积分系数), kd(微分系数), dt(时间间隔)
PIDController<float> pid(1.0f, 0.1f, 0.01f, 0.05f);
```

### 2. 配置参数

```cpp
// 设置 PID 参数
pid.set_parameters(1.0f, 0.1f, 0.01f);

// 单独设置 P、I、D 参数
pid.set_p(1.0f);
pid.set_i(0.1f);
pid.set_d(0.01f);

// 设置时间间隔
pid.set_dt(0.05f);  // 50ms

// 设置输出限幅
pid.set_output_limits(-100, 100);

// 设置积分限幅
pid.set_integral_limit(50.0f);
```

### 3. 使用控制器

```cpp
// 计算 PID 输出
float output = pid.compute(target_value, current_value);

// 使用指定时间间隔计算
float output = pid.compute(target_value, current_value, 0.05f);
```

### 4. 重置控制器

```cpp
// 重置控制器状态（清除积分项和上次误差）
pid.reset();
```

## 高级用法

### 1. 使用整数类型

```cpp
// 创建整数类型的 PID 控制器
PIDController<float, int32_t> pid(1.0f, 0.1f, 0.01f);
int32_t output = pid.compute(target_value, current_value);
```

### 2. 获取当前状态

```cpp
// 获取当前 PID 参数
float kp = pid.get_kp();
float ki = pid.get_ki();
float kd = pid.get_kd();

// 获取当前积分值
float integral = pid.get_integral();

// 获取上次误差
float last_error = pid.get_last_error();
```

## 实际应用示例

### 位置控制示例

```cpp
class PositionController {
public:
    PositionController() {
        // 配置 PID 控制器
        __pid_controller.set_parameters(4.0f, 0.0001f, 0.0f);
        __pid_controller.set_output_limits(-30000, 30000);
        __pid_controller.set_dt(0.05f);  // 50ms
    }

    void update() {
        // 获取当前位置和目标位置
        float current_pos = get_current_position();
        float target_pos = get_target_position();

        // 计算控制输出
        float output = __pid_controller.compute(target_pos, current_pos);

        // 应用控制输出
        apply_control(output);
    }

private:
    PIDController<float> __pid_controller;
};
```

## 注意事项

1. 时间间隔（dt）的选择：

   - 建议根据实际控制周期设置
   - 过小的时间间隔可能导致积分项累积过快
   - 过大的时间间隔可能导致控制响应滞后

2. PID 参数调优：

   - P（比例）参数：控制响应速度，过大会导致震荡
   - I（积分）参数：消除静态误差，过大会导致超调
   - D（微分）参数：抑制震荡，过大会放大噪声

3. 输出限幅：

   - 建议根据实际执行器的能力设置
   - 可以防止执行器过载
   - 有助于系统稳定性

4. 积分限幅：
   - 可以防止积分饱和
   - 有助于改善系统动态响应
   - 建议根据实际需求设置

## 常见问题

1. 系统震荡：

   - 检查 P 参数是否过大
   - 考虑增加 D 参数
   - 适当减小时间间隔

2. 响应滞后：

   - 检查时间间隔是否合适
   - 适当增加 P 参数
   - 考虑减小 D 参数

3. 静态误差：
   - 检查 I 参数是否合适
   - 确保积分限幅设置合理
   - 检查执行器是否有死区