C#實現PID

最近研究了一下PID，用C#實現了一下，搞的差不多明白了，和大家分享一下，感謝大家的關注。
項目源碼見文末。

下圖是測試效果：

前面只有P調節，後面加入I調節消除穩態誤差。
下面說一下測試過程，首先模擬一個被調節的設備。大家先可以假設這是一個水罐，我們通過Input口的注水和抽水調節液位Level，罐子本身有個Output口，排出水來干擾我們的控制。

class Device
    {
        public Device()
        {
            Task.Run(Running);
        }
        public double Input { get; set; }

        public double Output { get; set; }

        public double Level { get; set; }

        public double MaxLevel { get; set; } = double.MaxValue;
        public double MixLevel { get; set; } = 0d;
        private void Running()
        {
            while (true)
            {
                Thread.Sleep(200);
                if (Level < MaxLevel)
                    Level += Input*3;
                if (Level > Output)
                    Level -= Output;
                else
                    Level = 0;

                LevelChange?.Invoke();
            }
        }
        public event Action LevelChange;
    }

然後就是PID控制的水泵

class PID 
{
    public double err; //偏差值  
    public double err_last; //上一個偏差值    
    public double err_last_last; //上上一個偏差值    
    public double Target; //調節目標
    public double Output; //輸出
    public double Maxout { get; set; } = 10000d;
    public double Mixout { get; set; } = -10000d;
    public double PID_realize(double target, double nowvalue, double Kp = 0.4, double Ki = 0.3, double Kd = 0.1)
    {
        if (target != Target) {
            Output = Kp * err;
            Target = target;
        }
        err = target - nowvalue;
        Output +=  Kp * (err - err_last + Ki * err + Kd * (err - 2 * err_last + err_last_last)); //這是增量PID算法的公式
        err_last_last = err_last;
        err_last = err;
        if (Output > Maxout) Output = Maxout;
        if (Output < Mixout) Output = Mixout;
        return Output;
    }
}

其它就是一些界面的實現了，就不貼了，可以到我們碼雲下載我的開源項目。
https://gitee.com/tfarcraw/wpfnotes.git
是我平時學習wpf 的一個練手小項目集，這個示例在PrismMain項目中，不過我會經常更新，有時候就把這個項目整合掉了，這個我打包發到CSDN上吧。

https://download.csdn.net/download/tfarcraw/12584796