原来PID算法都用在这些方面，不看不知道啊

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原来PID算法都用在这些方面，不看不知道啊
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4 f  S- @4 w( y5 D  ~这里的 PID 是指控制类的比例 -积分 -微分算法，而不是进程 ID 号。
PID 算法，不管是原理上，还是代码上都比较简单。主要运用在电机控制、开关电源、电源管理芯片等领域。
( d' g. }. a9 A) c/ f& T  A一般《自动控制原理》上给的是位置式算法，如下图所示。但是工程上，用增量式算法比较多，这样可以避免积分环节饱和溢出的问题，具体公式和整定参数的口诀就不贴出来了，网上资料多如牛毛。
# W3 P( j+ r8 M* q2 r" ]' H: T2 F下面看这样的一个电机控制的例子，如下图所示。这就是一个闭环控制系统， 非常简单。 不管是用 C 还是 verilog ，你都能一下子把代码写好，但是在你整定参数的时候，却发现，怎么调都没用。
. F- P% V7 E4 ~2 J: {$ E1 s) g, i原因在于你对这个系统的反馈机构理解得不够。比如， 716空心杯电机，设定在 100 转/秒，但是你却用了 50M 时钟让PID 算法工作，假设 PID 是全并行的（数据吞吐量也达到
50M ）。
" _5 f- d; w7 Y7 u9 k这时，不管你怎样调参数，电机都不受控制，一下子很快，一下子很慢。
静下来想想，不难发现问题。
假设电机瞬时转速是 101 转/秒，光电开关大概每隔 4.95 毫秒才反馈一个速度量过来，在这期间是没有反馈的。
. _% H- Z% j( r( v( l设定的转速是 100 转/秒，用工作在 50M 全并行的增量式 PID算法，在 4.95 毫秒内，不断地累积 1 转/秒的误差，期间被PID 算法作用了 247.5 次！
也就是说，因为 PID 的工作频率太高，积累误差的速率太快（从另一个角度来看就是反馈机构太慢） ，所以电机不受控制，这时，你把 PID 的工作频率降下来，就会发现，电机渐渐地受控制了。
下面给一个在 FPGA 中使用 PID 算法做电机控制的完整框图。
, i# @# |+ f; `9 N& O综上所述，控制类算法，除了要关注算法本身的特点以外，还要深刻理解反馈机构和执行机构。
( b- ?! X: r3 q& k# \" ]7 {BTW ，一般来说，电机控制用 PI 或者 PD 控制就可以了，如果用 PID 三个环节的话，一来参数不容易调节，二来容易自激，当然也不排除某些特殊场合需要用 PID 三个环节，甚至还会用到三环控制（速度环、相位环、电流环） 。
* y- T! i4 J- ^: Q* q. Y3 i此外，除了 PID 以外，常用的控制类算法还有模糊控制、MPC （模型预测控制）算法。

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yin123

PID算法的应用