stm32用pid温度控制

typedef struct {
  float SetPoint;     // 设定温度
  float ActualValue;  // 实际温度
  float Err;          // 当前误差
  float ErrLast;      // 上次误差
  float Integral;     // 积分项
  float Kp, Ki, Kd;   // PID参数
  float Output;       // 输出值（PWM占空比）
  float OutputMax;    // 输出限幅（如PWM最大占空比）
  float OutputMin;
} PID_TypeDef;

void PID_Calculate(PID_TypeDef *pid) {
  pid->Err = pid->SetPoint - pid->ActualValue;

  // 比例项
  float Pout = pid->Kp * pid->Err;

  // 积分项（带抗饱和）
  pid->Integral += pid->Err;
  if (pid->Integral > 200) pid->Integral = 200;  // 积分限幅
  float Iout = pid->Ki * pid->Integral;

  // 微分项
  float Dout = pid->Kd * (pid->Err - pid->ErrLast);
  pid->ErrLast = pid->Err;

  // 合成输出
  pid->Output = Pout + Iout + Dout;

  // 输出限幅
  if (pid->Output > pid->OutputMax) pid->Output = pid->OutputMax;
  if (pid->Output < pid->OutputMin) pid->Output = pid->OutputMin;
}

float Read_Temperature(void) {
  uint16_t adc_value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);  // 假设使用ADC1
  float voltage = adc_value * 3.3 / 4096.0;      // 12-bit ADC, 3.3V参考
  float temp = (voltage - 0.5) * 100.0;          // 假设PT100线性变换
  return temp;
}

// 初始化PWM
HAL_TIM_PWM_Start(&htim3, TIM_CHANNEL_1);  // 使用TIM3_CH1

// 设置PWM占空比
void Set_PWM_Duty(float duty) {
  uint16_t pulse = (duty / 100.0) * __HAL_TIM_GET_AUTORELOAD(&htim3);
  __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_1, pulse);
}

PID_TypeDef tempPID;

int main(void) {
  // 初始化PID参数
  tempPID.Kp = 5.0;
  tempPID.Ki = 0.1;
  tempPID.Kd = 0.5;
  tempPID.SetPoint = 100.0;       // 目标温度100°C
  tempPID.OutputMax = 80.0;       // PWM最大80%占空比
  tempPID.OutputMin = 0.0;

  while (1) {
    // 读取温度（建议在定时中断中执行）
    tempPID.ActualValue = Read_Temperature();

    // 计算PID输出
    PID_Calculate(&tempPID);

    // 调节PWM
    Set_PWM_Duty(tempPID.Output);

    HAL_Delay(100);  // 控制周期100ms
  }
}

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