通过Python实现PID控制算法,绘制出波形曲线,并提供清除和重新绘制的按钮。同时,在界面中输入P、I、D值进行调节,实现模拟PID控制。以下是示例代码和效果图:

# 导入必要的库
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

# PID控制函数
def pid_control(target, feedback, kp, ki, kd, dt):
    err = target - feedback[-1]  # 计算误差
    integral = sum(feedback)*dt  # 计算积分项
    derivative = (feedback[-1] - feedback[-2])/dt  # 计算微分项
    output = kp * err + ki * integral + kd * derivative  # 计算输出
    return output

# 仿真过程
t = np.arange(0, 10, 0.01)  # 仿真时间
y = np.zeros(len(t))  # 仿真输出
target = 10  # 目标值
kp, ki, kd = 1, 0.1, 0.5  # PID参数

for i in range(len(t)):
    output = pid_control(target, y, kp, ki, kd, 0.01)  # 计算控制输出
    y[i] = y[i-1] + output  # 更新输出

# 绘制曲线
plt.plot(t, y)
plt.title('Python PID控制绘制曲线实例教程')
plt.xlabel('时间(s)')
plt.ylabel('输出')
plt.show()