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模糊PID在單片機里面的實現(xiàn)

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樓主
ID:956669 發(fā)表于 2025-3-5 23:26 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
50黑幣
我現(xiàn)在想在單片機里面實現(xiàn)模糊控制pid,模糊規(guī)則我在matlab里面制定好了,怎么用到單片機.c文件里了;還有一個問題,如果我后面想加GA遺傳算法去優(yōu)化模糊規(guī)則,有應(yīng)該怎么辦,求大神們詳細指點一下,萬分感謝

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沙發(fā)
ID:86450 發(fā)表于 2025-3-7 08:53 | 只看該作者
我也想知道
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板凳
ID:446156 發(fā)表于 2025-3-7 09:13 | 只看該作者
我用串級PID已經(jīng)大殺四方了,模糊PID沒實戰(zhàn)過
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地板
ID:1079566 發(fā)表于 2025-3-7 18:20 | 只看該作者
問了下AI: 實現(xiàn)模糊邏輯有一個C++開源庫. 要使用到stm32fxxx里不容易.
下載并包含 FuzzyLite:
從 FuzzyLite GitHub 獲取庫并包含在你的項目中。( github/fuzzylite/fuzzylite )


在STM32中集成FuzzyLite實現(xiàn)模糊邏輯控制,需結(jié)合硬件特性與庫的C++特性進行適配。以下是關(guān)鍵步驟與技術(shù)要點:

‌一、硬件與工具鏈配置‌
‌啟用C++支持‌

在Keil MDK或STM32CubeIDE中,需勾選C++編譯選項(如AC6編譯器支持C++11)‌。
鏈接時添加-lstdc++參數(shù),確保C++標準庫正常調(diào)用‌37。
‌外設(shè)初始化‌

使用STM32CubeMX配置必要外設(shè)(如ADC采集輸入、PWM輸出控制信號),生成HAL庫基礎(chǔ)工程‌。
‌二、FuzzyLite庫的C接口封裝‌
‌創(chuàng)建C兼容接口‌

cpp
Copy Code
// fuzzy_wrapper.h
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

void* fl_init_controller();
void fl_set_input(void* controller, float error, float delta_error);
float fl_compute_output(void* controller);
void fl_release_controller(void* controller);

#ifdef __cplusplus
}
#endif
‌封裝C++對象‌

cpp
Copy Code
// fuzzy_wrapper.cpp
#include "fuzzylite/FuzzyEngine.h"

extern "C" {
    void* fl_init_controller() {
        auto* engine = new fl::FuzzyEngine();
        // 配置隸屬函數(shù)與規(guī)則庫(參考‌:ml-citation{ref="1" data="citationList"}中的模糊化步驟)
        return static_cast<void*>(engine);
    }
    // 其他接口實現(xiàn)...
}
‌三、模糊控制器實現(xiàn)‌
‌輸入模糊化‌

定義誤差(Err)與誤差變化率(dErr)的隸屬函數(shù),如“負大(NB)”、“零(ZO)”、“正大(PB)”‌12。
示例代碼片段:
cpp
Copy Code
fl::InputVariable* error = new fl::InputVariable;
error->addTerm(new fl::Triangle("NB", -1.0, -0.5, 0.0));
error->addTerm(new fl::Triangle("ZO", -0.5, 0.0, 0.5));
error->addTerm(new fl::Triangle("PB", 0.0, 0.5, 1.0));
‌規(guī)則庫設(shè)計‌

基于經(jīng)驗或仿真設(shè)計控制規(guī)則,如:
IF Err is NB AND dErr is NB THEN Output is PB‌12。
‌解模糊方法‌

使用重心法(Centroid)或最大隸屬度法,輸出精確控制量‌12。
‌四、工程集成與優(yōu)化‌
‌代碼結(jié)構(gòu)管理‌

將封裝后的C接口文件(.h/.cpp)加入工程,并通過頭文件聲明供主程序調(diào)用‌73。
主循環(huán)中調(diào)用示例:
c

void* controller = fl_init_controller();
float err = read_sensor() - target_value;
float d_err = err - prev_err;
fl_set_input(controller, err, d_err);
float output = fl_compute_output(controller);
set_pwm(output);
‌內(nèi)存優(yōu)化‌

避免動態(tài)內(nèi)存分配:在fl_init_controller()中使用靜態(tài)內(nèi)存池或預分配對象‌43。
關(guān)閉C++異常處理(通過編譯器選項-fno-exceptions)‌3。
‌實時性保障‌

限制模糊推理計算時間,確保在控制周期內(nèi)完成(如1ms內(nèi))‌12。
‌五、調(diào)試與驗證‌
‌日志輸出‌

通過串口重定向printf輸出中間變量(如隸屬度、規(guī)則激活強度)‌34。
‌參數(shù)調(diào)優(yōu)‌

根據(jù)實際響應(yīng)調(diào)整隸屬函數(shù)范圍與規(guī)則權(quán)重,結(jié)合階躍響應(yīng)測試優(yōu)化穩(wěn)態(tài)精度與超調(diào)量‌12。


具體, 你可以先看一下這個開源庫, 看細問一個DEEPSEEK.
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