RC回路のPI制御

rc-pi.c

/*
    Vi(t) = RC*Vo(t)' + Vo(t)
*/

#include<stdio.h>
#include<math.h>

#define GAIN_P 1.0 //比例ゲイン
#define GAIN_I 1.0 //積分ゲイン

#define R 1.0
#define C 1.0
#define INT_TIME 0.01

double P,I,dTime;//比例動作、積分動作、時刻
double dSum;//偏差の積分

double FD( double dCommand, double dVal );

int main(void){

    double dV,FDback;
    double dQ,dI,dVo;
    int j;

    printf("\nfeed---Vi(t)=RCVo(t)'+Vo(t)---\n");

    printf("C=%f\tR=%f\tGAIN_P=%f\tGAIN_I=%f\n\n",C,R,GAIN_P,GAIN_I);

    printf("GAIN_P=%f\tGAIN_I=%f\n",GAIN_P,GAIN_I);

    //初期値
    dVo=0;//コンデンサーの電位差
    dQ=0;//コンデンサーの電気量
    dTime=0;//時刻
    dSum=0;//偏差の積


    for(j=0;j<500;j++){
	//コントーラー
	FDback = FD(1,dVo);
	//抵抗の電位差
	dV = FDback - dVo;
	//電流
	dI = dV/R;
	//電気量
	dQ = dQ + dI*INT_TIME;
	//コンデンサーの電位差
	dVo = dQ/C;
	//時刻
	dTime = dTime + INT_TIME;

	printf("TIME=%.2f\tVo=%f\tP=%f\tI=%f\n",dTime,dVo,P,I);
    }

    return 0;
}

double FD( double dCommand, double dVal ){

    double dRet;
    double dErr;

    //誤差
    dErr = dCommand - dVal;
    //偏差の積分
    dSum = dSum + dErr*INT_TIME;
    //P動作、偏差に比例
    P = GAIN_P*dErr;
    //I動作、偏差の積分に比例
    I = GAIN_I*dSum;
    //返り値=P動作+I動作
    dRet = P+I;

    return dRet;
}