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我正在尝试在 Python 上构建一个 PID 控制器。以下是到目前为止我的实现。尽管语法是连贯的，但这仍然是伪代码。

    def PID(self, Kp, Ki, Kd, reference_velocity, vehicle_velocity, current_time, last_update_time):
        desired_velocity = 0
        Kp = 0
        Ki = 0
        Kd = 0
        error = reference_velocity - vehicle_velocity
        delta_time = current_time - last_update_time

        proportional = Kp * error
        integral = Ki * error
        derivative = Kd * ((error - last_error) / (delta_time))

        desired_velocity = proportional + integral + derivative

        return desired_velocity

我试图弄清楚last_error我已经在这里给出的内容，但我无法弄清楚。

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1 回答 1

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将错误或最后一个错误存储在函数外部范围的容器中。

errors = []
def PID(...):
    ...
    errors.append(error)
    return desired_velocity

然后在可以检索最后一个错误的函数中。

...
last_error = errors[-1]

或者你可以让你的控制器成为一个类，它的实例使用常量和起始参数进行初始化，并保存过去错误的记录（一个像列表一样的容器）。当前/下一个输出控制信号的计算将是一种可以使用当前参数值调用的方法。

使用你的算法 - 像这样。

class PID:
    def __init__(self,setpoint,t_now,Kp=0,Ki=0,Kd=0):
        self.setpoint = setpoint
        self.t_last = t_now
        self.Kp = Kp
        self.Ki = Ki
        self.Kd = Kd
        self.last_error = 0
    def adjust(self,process,t_now):
        error = process - self.setpoint
        delta_time = t_now - self.t_last

        proportional = self.Kp * error
        integral = self.Ki * error
        derivative = self.Kd * ((error - self.last_error) / (delta_time))

        desired_process = proportional + integral + derivative
        self.t_last = t_now
        self.last_error = error
        return desired_process

用法：

v_controller = PID(setpoint=66, t_now=0, Kp=.2, Kd=.1, Ki=1)
# or
#parameters = {'setpoint':66, 't_now':0, 'Kp':.2, 'Kd':.1, 'Ki':1}
#v_controller = PID(**parameters)

print(v_controller.adjust(66.1,1))
print(v_controller.adjust(66.2,2))
print(v_controller.adjust(65.9,3))
print('-------------')
parameters = {'setpoint':66, 't_now':0, 'Kp':.2, 'Kd':.1, 'Ki':1.5}
v_controller = PID(**parameters)
print(v_controller.adjust(66.1,1))
print(v_controller.adjust(66.2,2))
print(v_controller.adjust(65.9,3))
print('-------------')
parameters = {'setpoint':66, 't_now':0, 'Kp':1.25, 'Kd':.2, 'Ki':.5}
v_controller = PID(**parameters)
print(v_controller.adjust(66.1,1))
print(v_controller.adjust(66.2,2))
print(v_controller.adjust(65.9,3))

结果

>>> 
0.12999999999999262
0.2500000000000043
-0.1499999999999929
-------------
0.17999999999998975
0.3500000000000057
-0.19999999999999005
-------------
0.1949999999999889
0.37000000000000666
-0.2349999999999895
>>>
于 2020-06-21T05:51:33.120 回答