python基础教程：python实现PID算法及测试的例子

今天小编就为大家分享一篇python实现PID算法及测试的例子，具有很好的参考价值，希望对大家有所帮助。一起跟随小编过来看看吧
PID算法实现

import timeclass PID:def __init__(self, P=0.2, I=0.0, D=0.0):self.Kp = Pself.Ki = Iself.Kd = Dself.sample_time = 0.00self.current_time = time.time()self.last_time = self.current_timeself.clear()def clear(self):self.SetPoint = 0.0self.PTerm = 0.0self.ITerm = 0.0self.DTerm = 0.0self.last_error = 0.0self.int_error = 0.0self.windup_guard = 20.0self.output = 0.0def update(self, feedback_value):error = self.SetPoint - feedback_valueself.current_time = time.time()delta_time = self.current_time - self.last_timedelta_error = error - self.last_errorif (delta_time >= self.sample_time):self.PTerm = self.Kp * error#比例self.ITerm += error * delta_time#积分if (self.ITerm < -self.windup_guard):self.ITerm = -self.windup_guardelif (self.ITerm > self.windup_guard):self.ITerm = self.windup_guardself.DTerm = 0.0if delta_time > 0:self.DTerm = delta_error / delta_timeself.last_time = self.current_timeself.last_error = errorself.output = self.PTerm + (self.Ki * self.ITerm) + (self.Kd * self.DTerm)def setKp(self, proportional_gain):self.Kp = proportional_gaindef setKi(self, integral_gain):self.Ki = integral_gaindef setKd(self, derivative_gain):self.Kd = derivative_gaindef setWindup(self, windup):self.windup_guard = windupdef setSampleTime(self, sample_time):self.sample_time = sample_time

测试PID算法

import PID
import time
import matplotlib
matplotlib.use("TkAgg")
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
from scipy.interpolate import spline
#这个程序的实质就是在前九秒保持零输出，在后面的操作中在传递函数为某某的系统中输出1def test_pid(P = 0.2, I = 0.0, D= 0.0, L=100):"""Self-test PID class.. note::...for i in range(1, END):pid.update(feedback)output = pid.outputif pid.SetPoint > 0:feedback += (output - (1/i))if i>9:pid.SetPoint = 1time.sleep(0.02)---"""pid = PID.PID(P, I, D)pid.SetPoint=0.0pid.setSampleTime(0.01)END = Lfeedback = 0feedback_list = []time_list = []setpoint_list = []for i in range(1, END):pid.update(feedback)output = pid.outputif pid.SetPoint > 0:feedback +=output# (output - (1/i))控制系统的函数if i>9:pid.SetPoint = 1time.sleep(0.01)feedback_list.append(feedback)setpoint_list.append(pid.SetPoint)time_list.append(i)time_sm = np.array(time_list)time_smooth = np.linspace(time_sm.min(), time_sm.max(), 300)feedback_smooth = spline(time_list, feedback_list, time_smooth)plt.figure(0)plt.plot(time_smooth, feedback_smooth)plt.plot(time_list, setpoint_list)plt.xlim((0, L))plt.ylim((min(feedback_list)-0.5, max(feedback_list)+0.5))plt.xlabel('time (s)')plt.ylabel('PID (PV)')plt.title('TEST PID')plt.ylim((1-0.5, 1+0.5))plt.grid(True)plt.show()if __name__ == "__main__":test_pid(1.2, 1, 0.001, L=80)
#  test_pid(0.8, L=50)

结果
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以上这篇python实现PID算法及测试的例子就是小编分享给大家的全部内容了，

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