Какая деталь проскочила? Есть там в алгоритме ограничение интегрального терма (нижние и верхние границы регулировки)! Смотри хотя бы текст программы.

Возвращаемся.
Я про это:


С исправлениями



Ясное дело, коряво немного, но с минимумом изменений.
Кому надо, тот флаг Saturated добавит вместо плавучки

Исправил код еще раз.

Пока не рабирал, т.к. воскресенье и думать совсем лень, но вот это не понял сразу



Т.е. почему сумма изменит свой знак?

Не сумма, а ошибка.

// Ну пусть ошибка. Но почему она должна изменить знак?

Вопрос снимается. Туплю после пляжа и на такую жару. Да и в теме не был уже несколько лет. Но тем не менее фрагмент проги рабочий и фокусов за ней не замечено. Если жара отпустит, возможно на досуге вспомню прошлое

Повторю, что сказала Таня, но своими словами.
Выход регулятора имеет уровни ограничения - это понятно.
Пока выход не ограничивается, нам интегральная часть не нужна
Все-таки в коде ошибка, правильно так


Как только выход в насыщении (ограничении), мы вспоминаем о сумме и интегральном терме.
Получаеццо, выход в насыщении, а ошибка все равно есть.


Девушко: Доктор, что мне делать, у меня прыщи и маленькая грудь...
Доктор: Прыщи, маленькая грудь... Маленькая грудь, прыщи - это ж замкнутый круг какой-то...


И вот наступает время, когда замкнутый круг наконец-то порвался, и ошибка (по модулю) начинает снижаться. Если же этого не происходит - то чума на голову такого регулятора. А выход все равно в ограничении. А потом наступает перерегулирование, и знак ошибки ужЕ поменялся, и у нас наконец-то выход не в ограничении. Забыли про интегральный терм.
И т.д.

Дневная жара спала и наконец-то возратилась способность хоть как то соображать
Не оставляет ощущение, что мы говорим о разных регуляторах. Или совсем не понимаем друг друга. На эту мысль наводят слова:



Недаром pid->fMaxPID восприняты как регулируемая величина. А на самом деле это регулирующее воздействие. Причем вместо выхода сумматора сравнение ведется с регулируемой величиной (хотя не возражаю, иногда работают и с выходом).
Поэтому приведу расшифровку принятых обозначений.

Структура PID_DATA:
fKp, fKi, fKd - коэффициенты регулятора
fLastProcessValue - последнее значение регулируемой величины
fSumError - понятно
fMinPID...fMaxPID - допустимый диапазон задания регулирующих воздействий

Переменные функции ContrPID:
fSetPoint - желаемое значение регулируемой величины
fProcessValue - текущее значение регулируемой величины

PID-регулятор классический. Т.е. все термы работают одновременно, а не так, что I-терм нужен только в режиме насыщения.
Отсюда понятна формула, что регулирующее воздействие fRet равно сумме всех термов, которые считаем от 0, плюс pid->fMinPID - начальное регулирующее воздействие.
fRet = fPterm + fDterm + fIterm + pid->fMinPID
В случае достижения регулирующего воздействия максимальной величины fMaxPID или минимальной величины fMinPID происходит его ограничение на этом уровне. Поэтому ошибка регулирования в дальнейшем в случае приближения регулируемой величины к желаемому значению должна уменьшаться.

... И вот теперь, когда расставлены дефиниции, можно поговорить и о предмете
Жду замечаний и возражений

fLastOutput - добавил от себя для реализации порожденного Татьяной замечания.



Вы ж понимаете, что они оба классические? Только имхо второй вариант имеет много больше применений. Ну да ладно. Пусть еще кто-нить рассудит

А вот про то, что с fSumError в исходном варианте было неправильно, я думаю, Вы возражать не будете

Некоторые соображения по поводу ограничения интеграла...

Интересно услышать почему.



Если речь про "мой" вариант, то буду. Нижняя и верхняя граница пределов задания управляющих воздействий (fMinPID, fMaxPID) выбирается с некоторым запасом меньше (больше) тех, что нужно для регулирования fProcessValue к уставкам fSetValue(min) и fSetValue(max). Это автоматом не позволяет интегральному терму бесконечно расти да еще и в направлении компенсации ошибки регулирования

Зачем в плавучке ограничение интеграла?



Ну нельзя же так отжигать, право слово...
Там нету накапливающего суммирования
pid->fSumError не участвует как приемник данных ни в одном выражении

Пардон, но надо включать токоограничение на уровне, соответствующем датчику тока (для 2 контурной системы) или максимальному коду ШИМ (для одноконтурной) и т.д.) , надо приводить ограничение интегральной состовляющей в соответствие ограничением регулятора.
Заморочки здесь функционально необходимы иначе бед не оберешься.

А мне кажется, что иллюзии уже созданы. Проблема управления не есть задача программирования или электроники...
Вот прикиньте - какова максимальная величина и минимальный квант управляющего воздействия. Разделим одно на другое и получим требуемую разрядность Интегрального Члена. Может разное получиться, но, обычно 16 бит хватит. Следует заметить, что в стационарном случае именно Интегральный член дает 95+ процентов управляющего воздействия (зависит от возмушений). Для Пропорционального и Дифференциального членов обычно хватает половинной разрядности. Но, пусть тоже будет 16 бит. Не вижу тут сложностей или потери быстродействия, - когда оно нужно - аналоговое управление.
Для нестационарного случая - выход на стационарный режим - закон управления должен быть другой, если не хочется терять грубость (робастность).

Ограничение интеграла - это алгоритмическое действие. И может применяться и в плавучке и в целых. В данном случае происходит не ограничение-замораживание интеграла, а его ограничение-коррекция.

Для того, чтобы регулятор функционаровал прогнозируемо есть смысл "заморочиться" как на ограничения с выхода регулятора, так и на ограничение интегральной части.
Гарантированно не случиться всяких гадостей вроде зависания или диких перерегулирований.
Это всё по опыту управления мех. объектами.
Дешёвые меры по сохранению робастости, ИМХО

можно погуглить
PID without Phd
Там есть пример программ, но так, псевдокодно.