正文
pid算法java代码,pid算法用什么编程
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懂pid温度控制的请进！！！！
我刚做的PID温度控制的实验，稳定后控制精度达到0.1度，多找找PID的资料，好好看看吧，我弄这个东西走了很多弯路，温度控制选用“位置式”PID算法，不要用增量式的。
就你提出的问题：
1，此程序我看不懂，但是其返回必定是UK也就是输出比例UK（加热力度），一般单位是%，也有‰甚至更高的分辨率，（我的就是‰），比如你用0-10V电压去加热，那么输出UK=100时表示10V*100%=10V，输出50就是10*50%=5V，就是你下一时刻要加热的“力度”（增量式算法输出的是UK的变化量，就是上一时刻的UK加或减这个变化量来确定下一时刻的UK）
2，Kp比例系数，不是什么量的比例，作用最后公式中讲解
3，参数的确定是PID中最费时间的东西，要慢慢的通过实验来确定，就是PID参数整定的过程，不是像你说的30到60就可以算出来的，这个你可以搜一下PID整定，网上介绍方法一搜一大把。不过可以肯定的是，很费时的过程。
最后公式：位置式：Uk=Kp*ek+Ki*(e1+e2+...+ek)+Kd*(ek-e(k-1))
e：差值，比如加热中的设定-当前
ek:当前差值
e1,e2...:第1，2。。次差值
e(k-1):上一次差值
一般PID三个参数整定时首先会让ID都=0，那么Uk=Kp*ek
就是输出等于Kp*当前差值，可以看出，随着温度的升高，ek逐渐减小，UK就逐渐减小，两者成正比，Kp就是比例系数，还记得数学里的y=2x，2就是比例系数，那么KP越大，同样的ek时，UK越大，UK越大，加热越快，加热越快，控制越不稳定，波动大，反之，波动小，但加热慢。选择一个波动幅度能忍受的，加热速度也可以的KP值就是你整定参数KP的过程
有问题继续提出
相关问答
Q1: java代码怎样查出树形结构的某个节点的所有子孙节点??讲究算法
这样的用简单的判断就行了 :先判断PID为空的,这个是父节点,然后取出PID为空的Id当做取其子节点的父节点,一次判断就行了,结合列子:取PID为空的ID即1,2,然后把取PId等于1和2的ID即345和6然后分别挂在1和2下,345就是1的子节点,6是2的子节点,有多节点的一次类推(这只是其中一个简单的方法)
Q2: 如何在MCGS中实现PID算法
算法有软件的算法，有硬件的算法。
软件的算法一般都是用软件比如C语言，JAVA等来写。这个很好理解，就叫软件算法的实现。
FPGA是可编程逻辑器件。FPGA主要用来实现逻辑电路（数字电路），所以说用FPGA实现某算法就是要用FPGA设计一个数字电路，该电路可以实现这个算法的运算。
比如说加法器。用软件C语言来写的话，就可以写为 c=a+b.
但是用FPGA来做的话，应该是考虑用全加器的级联，或者什么方法来实现。
一般来讲，FPGA有自己的编程语言，常用的是Verilog或者VHDL。
上述加法器也可以写为 C=A+B. 虽然和C一样，但是实现之后，在FPGA内部被映射成了很多基本门电路，与或非门，寄存器，锁存器等。而C语言写的东西则被编译成了计算机能够处理的机器码，汇编码。
一个变成指令，一个变成电路。
FPGA实现算法和单纯的画电路图又有区别。怎样又快又省资源，省电力的完成FPGA电路的设计，是FPGA实现算法关注的领域。就和软件要关注执行实现和内存占用量一样。
总之，最简单的理解，FPGA的算法就是逻辑电路，是硬件。
Q3: java实现对树形结构(文件夹式)数据数组进行排序
这个问题本质上就是个数据结构的问题，所谓排序和查找效率依赖的是算法和数据结构的配合，你现在定下了链表（没有具体说明的话，这里应该指的是单向链表吧）、数组和二叉树，这几个之中，那排序和查找的数据就看用什么算法和相应的数据结构配合了~~~
排序算法中，快速排序是最快的，比较适合用链表来处理，但是链表的查找是比较慢的（双向链表的话可以加快查找速度）。
数组排序会比较慢，不是算法的问题，而是数组的调整因为需要位移，但是数组一旦排号顺序后，查找是很快的——折半查找。
二叉数较为平局，排序可以采用堆排序，查找可以建二叉排序树来找（用B+或B-树的话可以更快）。
个人看法，不一定对，欢迎拍砖，具体代码知道算法了就自己上网找吧。
Q4: 想看懂pid控制算法。。微积分要学到哪里？
朴素的pid控制很简单，重在理解它的思想——控制的时间累积效应。
这是我刚接触pid算法时，写的一个模拟程序（Matlab代码），希望对你有所帮助：
clear all;
kp = 10; % 比例系数
kd = 0; % 差分系数
ki = 0.01; % 积分系数
mass = 10; % 模拟 弹簧振子 运动
x = []; % 位移
v = []; % 速度
a = []; % 加速度
F = []; % 力
Ts = 0.01; % simple time.
simtime = 20; % simulate time.
x(1) = 10; % 初始位置
v(1) = 0; % 初始速度
tag = 0; % 目标位置
lasterror = 0; % 上一周期 误差
ierror = 0; % 误差的积分
derror = 0; % 误差微分（对时间的导数）
for i = [1: simtime/Ts]
% pid 相关
error = tag - x(i);
ierror = ierror + ( error + lasterror ) / 2 * Ts;
derror = ( error - lasterror ) / Ts;
% PID Control.
F(i) = ( kp * error + kd * derror + ki * ierror );
% Running. 牛顿运动定律
a(i) = F(i) / mass;
v(i+1) = v(i) + a(i)*Ts;
x(i+1) = x(i) + v(i)*Ts + 0.5*a(i)*Ts*Ts;
lasterror = error;
end
plot([0: Ts: simtime], x);
用Matlab只是为了画图方便。也可以用C/C++实现，把输出重定向到txt中，在用其他图表软件（Excel等）绘制图表。
你也可以通过这个模拟程序观察PID三项系数对控制效果的影响，只需修改开头的几个系数的值就行了
Q5: 优先级调度算法如何用JAVA实现
没java的 发段源代码给你 有兴趣自己慢慢理解
#include time.h
#include dos.h
#include math.h
#include conio.h
#include stdio.h
#include stdlib.h
#include time.h
#include graphics.h
#define ESC 0x1b
#define ENTER 0x0d
#define TRUE 1
#define FALSE 0
/*每隔TIME秒就变换一次优先级*/
#define TIME 5
/*数据结构*/
/****************************************************************/
enum _Status/*进程状态枚举*/
{
READY =0,/*就绪*/
RUN,/*执行中*/
SUSPEND,/*挂起*/
};
typedef enum _Status Status;
/****************************************************************/
struct _Pcb/*进程结构*/
{
int PID;/*进程ID，ID为负数的进程为系统后备队列的作业*/
int Time;/*进程运行需要的时间*/
int Prior;/*进程的优先级，越大越优先*/
Status Sts;/*状态*/
struct _Pcb *Next;/*指向本进程队列中下个进程的PCB*/
};
typedef struct _Pcb PCB;
/****************************************************************/
struct _Batch/*多道处理中的道结构*/
{
PCB *pcb;/*该道当前正在处理的进程*/
struct _Batch *Next;/*下一道*/
};
typedef struct _Batch Batch;
/****************************************************************/
/*多道系统相关全局变量*/
PCB *ProcQueue = NULL;/*进程链表，按优先级从大到小排列*/
Batch *BatchQueue = NULL;/*系统多道链表*/
/****************************************************************/
/*动态优先权抢占式调度算法及相关函数声明*/
/****************************************************************/
int InitBatchs(int n);/*初始化多道系统，n为道数*/
int InsertProc(int prior, int time);/*向进程链表中按优先级大小插入一个新进程*/
int InsertIDLE();/*向进程队列中加入后备进程，当系统空闲时将被调入*/
int SortProcQueue();/*将进程链表按优先级从大到小排列*/
int AddBatch();/*增加系统道数*/
int DeleteBatch();/*减少系统道数*/
int UnSuspendProc(int id);/*解除ID为id的进程的挂起状态*/
int UpdateBatchs();/*多道系统根据进程链表进行更新，并将执行完毕的进程删除*/
int PassSeconds(int n);/*系统经过n秒后计算数据并进行优先级调度*/
/****************************************************************/
/*各函数的定义*/
/****************************************************************/
int InitBatchs(int n)
{
int i;
for (i=0; in; ++i)
{
AddBatch();
}
return (UpdateBatchs());
}
int InsertProc(int prior, int time)
{
static int sysid = 0;/*该系统已经加入过多少进程，此值将是新进程的ID*/
PCB *last,*now,*pcb;
pcb = (PCB*)malloc(sizeof(PCB));
if (pcb == NULL) return FALSE;
pcb-Prior = prior;
pcb-Time = time;
pcb-PID = (++sysid);
pcb-Sts = READY;
if (ProcQueue == NULL)/*如果进程队列为空*/
{
ProcQueue = pcb;
pcb-Next = NULL;
return TRUE;
}
last = ProcQueue;
now = last-Next;
if (pcb-Prior last-Prior)/*pcb将排在队头*/
{
pcb-Next = ProcQueue;
ProcQueue = pcb;
return TRUE;
}
while ((now != NULL) (pcb-Prior now-Prior))/*寻找插入位置*/
{
last = now;
now = last-Next;
}
last-Next = pcb;
pcb-Next = now;
return TRUE;
}
int InsertIDLE()
{
PCB *now = ProcQueue;
PCB *idle = (PCB*)malloc(sizeof(PCB));
if (idle == NULL) return FALSE;
idle-PID = -1;
idle-Prior = -1;
idle-Sts = SUSPEND;
idle-Time = -1;
idle-Next = NULL;
if (ProcQueue == NULL)
{
ProcQueue = idle;
return TRUE;
}
while(now-Next != NULL)
{
now = now-Next;
}
now-Next = idle;
return TRUE;
}
int SortProcQueue()
{ /*冒泡排序*/
PCB *last, *now;
int b = FALSE;/*上次遍历是否无交换产生*/
if (ProcQueue==NULL || ProcQueue-Next==NULL)/*如果链表中无进程或只有一个进程*/
return FALSE;
while (!b)
{
b = TRUE;
last=ProcQueue;
now=last-Next;
if (last-Prior now-Prior)
{
ProcQueue = now;
last-Next = now-Next;
now-Next = last;
b = FALSE;
last = ProcQueue;
now = last-Next;
}
while (now-Next!=NULL)
{
if ((now-Prior)(now-Next-Prior))
{
last-Next = now-Next;
now-Next = now-Next-Next;
last-Next-Next = now;
b = FALSE;
}
else
last = last-Next;
now = last-Next;
}
}
return TRUE;
}
int AddBatch()
{
Batch *bt = (Batch*)malloc(sizeof(Batch));
if (bt==NULL) return FALSE;
bt-Next = BatchQueue;
BatchQueue = bt;
bt-pcb = NULL;
return (InsertIDLE());
}
int DeleteBatch()
{
Batch *bt = BatchQueue;
PCB *last, *now;
if (BatchQueue==NULL || BatchQueue-Next==NULL)/*如果只剩最后一道则不删除*/
return FALSE;
if (ProcQueue==NULL || ProcQueue-Next==NULL)/*如果只有最后一个后备空闲进程*/
return FALSE;/**/
last = ProcQueue;
now = last-Next;
while (now-Next != NULL)/*查找到最后一个进程，该进程必定是后备空闲进程*/
{
last = now;
now = last-Next;
}
if (now==NULL || now-PID=0)/*未查找到后备进程*/
return FALSE;/**/
free(now);
last-Next = NULL;
BatchQueue = BatchQueue-Next;
free(bt);
return TRUE;
}
int UnSuspendProc(int id)
{
PCB *now = ProcQueue;
if (ProcQueue==NULL) return FALSE;
while (now != NULL)
{
if (now-PID == id)
{
now-Sts = READY;
return TRUE;
}
}
return FALSE;
}
int UpdateBatchs()
{
Batch *bt = BatchQueue;
PCB *last = ProcQueue, *now;
while (bt != NULL)
{
bt-pcb = NULL;
bt = bt-Next;
}
if (ProcQueue == NULL) return TRUE;
while (last-Sts==RUN last-PID=0 last-Time=0)
{
ProcQueue = ProcQueue-Next;
free(last);
last = ProcQueue;
}
now = last-Next;
while (now != NULL)
{
if (now-Sts==RUN now-PID=0 now-Time=0)/*如果该进程是运行中的一般进程并已执行完毕*/
{
last-Next = now-Next;
free(now);
}
else
last = last-Next;
now = last-Next;
}
bt = BatchQueue;
now = ProcQueue;
while (bt != NULL now != NULL)
{
bt-pcb = now;
now-Sts = RUN;
bt = bt-Next;
now = now-Next;
}
while (now != NULL)
{
if (now-Sts == RUN)
{
now-Sts = SUSPEND;
}
now = now-Next;
}
return TRUE;
}
int PassSeconds(int n)
{
static int time = 0;
int i=0, ProcEnd = FALSE;
PCB *pcb = ProcQueue;
Batch *bt = BatchQueue;
if (bt == NULL) return FALSE;
time += n;
if (time=TIME)
{
i = time/TIME;/*经过多少时间段*/
time = time%TIME;
}
while (bt != NULL)/*更新进程运行时间*/
{
if (bt-pcb-PID=0)
{
bt-pcb-Time -= n;
if (bt-pcb-Time = 0)/*进程结束*/
{
ProcEnd = TRUE;
}
}
bt = bt-Next;
}
if (i 0)
{
while (pcb != NULL)/*更新进程优先权（动态优先权）*/
{
if (pcb-Sts == RUN pcb-PID=0)/*运行的进程优先权降低*/
{
pcb-Prior -= i;
if (pcb-Prior 0)
pcb-Prior = 0;
}
else if (pcb-Sts == SUSPEND pcb-PID=0)/*挂起的进程优先权升高*/
pcb-Prior += i;
pcb = pcb-Next;
}
}
if (i0)
SortProcQueue();/*如果优先级有变动则重新排序*/
if (ProcEnd || i0)
{
UpdateBatchs();/*更新多道进程*/
}
return TRUE;
}
/****************************************************************/
/*图形界面相关函数*/
/****************************************************************/
/*表格的单位宽度和高度*/
#define WIDTH 64
#define HEIGHT 12
void *black=NULL;/*背景色方格，使用它擦出表格中的图形*/
int InitGraph()/*初始化图形界面*/
{
int GraphDriver; /* The Graphics device driver */
int GraphMode; /* The Graphics mode value */
int ErrorCode;
GraphDriver = DETECT; /* Request auto-detection */
initgraph( GraphDriver, GraphMode, "" );
ErrorCode = graphresult(); /* Read result of initialization*/
if( ErrorCode != grOk )
{ /* Error occured during init */
printf(" Graphics System Error: %s\n", grapherrormsg( ErrorCode ) );
getch();
return FALSE;
}
cleardevice();
black = (void*)malloc(imagesize(1,1,WIDTH-1,HEIGHT-1));
getimage(1,1,WIDTH-1,HEIGHT-1,black);
DrawFrame();
DrawData();
return TRUE;
}
int DrawFrame()/*画边框和表头*/
{
settextjustify(CENTER_TEXT, CENTER_TEXT);
gprintf(320, HEIGHT/2-1, "Multi-Batch System Emulation");
settextjustify(LEFT_TEXT, TOP_TEXT);
moveto(0,HEIGHT);
lineto(0,479);
lineto(639,479);
lineto(639,HEIGHT);
lineto(0,HEIGHT);
line(WIDTH*4,HEIGHT,WIDTH*4,479);
line(WIDTH*7,HEIGHT,WIDTH*7,479);
line(0,HEIGHT*2,639,HEIGHT*2);
line(0,HEIGHT*3,639,HEIGHT*3);
gprintf(HEIGHT*0+2,HEIGHT*1+2,"System Batchs");/*系统多道列表头*/
gprintf(HEIGHT*0+2,HEIGHT*2+2,"Batch");
gprintf(WIDTH*1+2,HEIGHT*2+2,"ProcID");
gprintf(WIDTH*2+2,HEIGHT*2+2,"Time");
gprintf(WIDTH*3+2,HEIGHT*2+2,"Prior");
gprintf(WIDTH*4+2,HEIGHT*1+2,"Suspended Processes");/*挂起队列列表头*/
gprintf(WIDTH*4+2,HEIGHT*2+2,"ProcID");
gprintf(WIDTH*5+2,HEIGHT*2+2,"Time");
gprintf(WIDTH*6+2,HEIGHT*2+2,"Prior");
gprintf(WIDTH*7+2,HEIGHT*1+2,"Ready Processes");/*就绪队列列表头*/
gprintf(WIDTH*7+2,HEIGHT*2+2,"ProcID");
gprintf(WIDTH*8+2,HEIGHT*2+2,"Time");
gprintf(WIDTH*9+2,HEIGHT*2+2,"Prior");
}
int DrawData()/*绘制系统数据*/
{
int numRun=0, numSus=0, numRed=0;/*运行挂起和就绪的进程各有多少*/
PCB* now = ProcQueue;
int x=0, y=0;
while (now != NULL)
{
switch(now-Sts)
{
case RUN:
x = WIDTH*1;
y = HEIGHT*(3+(numRun++));
break;
case SUSPEND:
x = WIDTH*4;
y = HEIGHT*(3+(numSus++));
break;
case READY:
x = WIDTH*7;
y = HEIGHT*(3+(numRed++));
break;
}
if (now-Sts==RUN)/*该进程为正在运行的进程*/
{
putimage(x-WIDTH+1,y+1,black,COPY_PUT);
gprintf(x-WIDTH+2,y+2,"%d",numRun);
}
if (now-PID=0)/*该进程不是后备进程*/
{
putimage(x+1,y+1,black,COPY_PUT);
gprintf(x+2,y+2,"%d",now-PID);
putimage(x+1+WIDTH,y+1,black,COPY_PUT);
gprintf(x+WIDTH+2,y+2,"%d",now-Time);
putimage(x+1+WIDTH*2,y+1,black,COPY_PUT);
gprintf(x+WIDTH*2+2,y+2,"%d",now-Prior);
}
else
{
putimage(x+1,y+1,black,COPY_PUT);
putimage(x+1+WIDTH,y+1,black,COPY_PUT);
putimage(x+1+WIDTH*2,y+1,black,COPY_PUT);
gprintf(x+2,y+2,"system idle process");
}
now = now-Next;
}
}
int DlgGetNum(char *buf,int l,int t,int r,int b,int gettime)
{
char ch;
int pos=0;
bar(l,t,r,b);
gprintf(l+10,t+5,"Add new Process");
if (gettime)
gprintf(l+10,t+20,"input the time:");
else
gprintf(l+10,t+20,"input the priority:");
while (1)
{
ch = getch();
if (ch == ENTER)/*如果输入了回车键*/
{
if(pos!=0)/*如果位置不在第一位(回车键不准第一个输入)*/
{
buf[pos]='\0';
break;
}
}
else if (ch='0' ch='9')
{
buf[pos++]=ch;
buf[pos]='\0';
}
else if (ch == ESC)
{
return FALSE;
}
else/*其他按键均按BackSpace处理*/
{
--pos;
buf[pos]='\0';
}
if (pos0)
{ pos=0; buf[pos]='\0';}
else if (pos4)/*最多输入4位数*/
{ pos=4; buf[pos]='\0';}
bar(l,t+35,r,t+47);
gprintf(l+50,t+35,buf);
}
return TRUE;
}
int NewProcDlg()
{
int l=200,t=150,r=380,b=200,pos=0,prior=0,time=0;
char buf[5],ch;
PCB *pcb;
void* bg = (void*)malloc(imagesize(l,t,r,b));
getimage(l,t,r,b,bg);
setfillstyle(1,2);
flushall();
/*******输入优先级**********/
if (!DlgGetNum(buf,l,t,r,b,FALSE))
goto exit;
prior = atoi(buf);
/*******输入时间**********/
pos=0;
buf[pos]='\0';
if (!DlgGetNum(buf,l,t,r,b,TRUE))
goto exit;
time = atoi(buf);
InsertProc(prior, time);
exit:
putimage(l,t,bg,COPY_PUT);
free(bg);
return TRUE;
}
int gprintf( int xloc, int yloc, char *fmt, ... )/*图形系统中的格式输出*/
{
va_list argptr; /* Argument list pointer */
char str[140]; /* Buffer to build sting into */
int cnt; /* Result of SPRINTF for return */
va_start( argptr, format ); /* Initialize va_ functions */
cnt = vsprintf( str, fmt, argptr ); /* prints string to buffer */
outtextxy( xloc, yloc, str ); /* Send string in graphics mode */
va_end( argptr ); /* Close va_ functions */
return( cnt ); /* Return the conversion count */
}
/****************************************************************/
/*main函数*/
int main()
{
clock_t start=0, end=0;
char kb;
InitBatchs(3);/*初始化为3道系统*/
InitGraph();
while (1)
{
start = end = clock();
while (!kbhit())
{
start = clock();
if ((start-end)/18.2 = 1)/*时间过了一秒*/
{
start = end = clock();
PassSeconds(1);
cleardevice();
DrawFrame();
DrawData();
}
}
kb = getch();
switch (kb)
{
case ESC:
closegraph();
return 0;
case 'w':
AddBatch();
UpdateBatchs();
cleardevice();
DrawFrame();
DrawData();
break;
case 's':
DeleteBatch();
UpdateBatchs();
cleardevice();
DrawFrame();
DrawData();
break;
case 'i':
NewProcDlg();
UpdateBatchs();
DrawFrame();
DrawData();
break;
}
}
return 0;
}
