PID 32 cooling 2

Для интеграции ШИМ (широтно-импульсной модуляции) с разрешением 4095 и ограничения максимального интегрального значения (i_max) в ваш PID регулятор, вы можете использовать следующий код:
Этот код включает настройку ШИМ с использованием ESP-IDF SDK и функцию ограничения максимального значения интегральной составляющей. Пожалуйста, убедитесь, что вы настроили GPIO и другие параметры в соответствии с вашей аппаратной конфигурацией. Удачи в реализации вашего проекта!
Да, предоставленный код предназначен для системы охлаждения на базе ESP32. Он использует PID регулятор для контроля температуры, поддерживая её на заданном уровне. ШИМ с разрешением 4095 используется для управления мощностью охлаждающего устройства, а параметр i_max ограничивает максимальное значение интегральной составляющей, чтобы предотвратить перерегулирование.

#include <stdio.h>
#include "freertos/FreeRTOS.h"
#include "freertos/task.h"
#include "driver/ledc.h"
#include "esp_err.h"

// Параметры PID регулятора
float Kp = 1.0f; // Пропорциональный коэффициент
float Ki = 0.1f; // Интегральный коэффициент
float Kd = 0.05f; // Дифференциальный коэффициент
float i_max = 100.0f; // Максимальное значение интегральной составляющей

// Переменные для хранения значений
float setpoint = 25.0f; // Желаемая температура
float current_temperature; // Текущая температура
float integral = 0.0f; // Интегральная сумма
float previous_error = 0.0f; // Предыдущая ошибка

// Настройки ШИМ
#define LEDC_HS_TIMER          LEDC_TIMER_0
#define LEDC_HS_MODE           LEDC_HIGH_SPEED_MODE
#define LEDC_HS_CH0_GPIO       (18) // GPIO номер для ШИМ сигнала
#define LEDC_HS_CH0_CHANNEL    LEDC_CHANNEL_0
#define LEDC_TEST_DUTY         (4095) // Максимальное значение ШИМ
#define LEDC_TEST_FADE_TIME    (3000)

// Функция для чтения текущей температуры
float read_temperature() {
    // Здесь должен быть код для получения температуры от датчика
    return 0.0f; // Временное значение
}

// Функция для управления охлаждением с использованием ШИМ
void control_cooling(float output) {
    // Преобразование выходного сигнала PID в значение ШИМ
    uint32_t duty = (uint32_t)((output / 100.0f) * LEDC_TEST_DUTY);
    // Ограничение значения ШИМ
    if (duty > LEDC_TEST_DUTY) {
        duty = LEDC_TEST_DUTY;
    }
    // Установка значения ШИМ
    ledc_set_duty(LEDC_HS_MODE, LEDC_HS_CH0_CHANNEL, duty);
    ledc_update_duty(LEDC_HS_MODE, LEDC_HS_CH0_CHANNEL);
}

void pid_task(void *pvParameters) {
    while(1) {
        current_temperature = read_temperature();
        float error = setpoint - current_temperature;
        integral += error * 0.1f; // Интегрирование с учетом времени (dt)
        // Ограничение интегральной составляющей
        if (integral > i_max) {
            integral = i_max;
        } else if (integral < -i_max) {
            integral = -i_max;
        }
        float derivative = (error - previous_error) / 0.1f; // Дифференцирование
        float output = Kp * error + Ki * integral + Kd * derivative;
        control_cooling(output);
        previous_error = error;
        vTaskDelay(100 / portTICK_PERIOD_MS); // Задержка 100 мс
    }
}

void app_main() {
    // Настройка ШИМ
    ledc_timer_config_t ledc_timer = {
        .duty_resolution = LEDC_TIMER_12_BIT, // Разрешение 4095
        .freq_hz = 5000,                      // Частота ШИМ
        .speed_mode = LEDC_HS_MODE,           // Режим высокой скорости
        .timer_num = LEDC_HS_TIMER            // Таймер
    };
    ledc_timer_config(&ledc_timer);

    ledc_channel_config_t ledc_channel = {
        .channel    = LEDC_HS_CH0_CHANNEL,
        .duty       = 0,
        .gpio_num   = LEDC_HS_CH0_GPIO,
        .speed_mode = LEDC_HS_MODE,
        .timer_sel  = LEDC_HS_TIMER
    };
    ledc_channel_config(&ledc_channel);

    xTaskCreate(&pid_task, "pid_task", 2048, NULL, 5, NULL);
}