PID算法控制三个参数的重点解释

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PID算法控制
从网上找的PID讲解， 感觉还不错，是基于电机的PID 控制讲的:
PID算法原理及调整规律
$ T1 v+ ?& y+ B3 q) T. K* p-、 PID算法简介
0 b! _% G* R, d( c9 X; ?6 o  T$ T; s9 d首先必须明确PID 算法是基于反馈的。
, p5 P% r# h" Y; F6 t3 L一般情况下， 这个反馈就是速度传感器返回给单片机
5 C" u3 q$ c. V8 Y0 s9 f  R9 o1 z1 U9 F当前电机的转速。简单的说，就是用这个反馈跟预设值进行比较，
$ R; \0 J- Z' u1 ~# y如果转速偏大，就减小电
/ M; n2 m: ]7 ]4 b3 L机两端的电压:相反，则增加电机两端的电压。
顾名思义，P指是比例( Proporion ),I指是积分( Integral ), D指微分( ifernial ).
在电机调速系统中，输入信号为正，要求电机正转时，反馈信号也为正(
$ A' F2 ]% l7 t) Y7 Z- O! yPID算法时，误差
1 F/ m% T9 v  f) b' B) P=输入-反馈)，同时电机转速越高，反馈信号越大.要想搞懂
7 D2 C. u/ p6 k- JPID算法的原理，首先必须先
明白RI.D 各自的含义及控制规律:
2比例P:比例项部分其实就是对预设值和反馈值差值的发大倍数。举个例子，假如原来
2 @$ m& I$ x3 ?$ Z9 x电机两端的电压为UO， 比例P为0.2，输入值是800， 而反馈值是1000， 那么输出到电机两
' c' c2 l& v# \5 Y2 R  H0 w端的电压应变为U0+0.2* ( 800-1000).从而达到了调节速度的目的。显然比例
P越大时，电
. f, g6 [3 d& j3 m- _6 y0 }机转速回归到输入值的速度将更快，及调节灵敏度就越高。
从而，加大P值，可以减少从非
, \! L' }. p8 c5 k% I8 l1 R9 N稳态到稳态的时间。但是同时 也可能造成电机转速在预设值附近振荡的情形，
' y0 ^6 f3 U+ H所以又引入积
分1解决此问题。.
2积分 l: 顾名思义，积分项部分其实就是对预设值和反馈值之间的差值在时间上进行累
; T: Y8 }% m/ x5 F加。当差值不是很大时，
为了不引起振荡。可以先让电机按原转速继续运行。当时要将这个
" E8 P7 v6 |( m$ |1 E. w0 s+ A8 P差值用积分项累加。当这个和 累加到- -定值时，
再一次性进行处理。从而避免 了振荡现象的
+ W1 }9 N, u5 f2 V+ C发生。可见，积分项的调节存在明显的滞后。而且.
; e; |1 ~  `. V, zI值越大，滞后效果越明显。
3 ?% D+ k+ L; \+ G" H/ |2微分 D:微分项部分其实就是求电机转速的变化率。也就是前后两次差值的差而已.也
7 {" Q* o& i' U; n  v, L8 m就是说，微分项是 根据差值变化的速率，
5 j6 b* W' X' D0 d提前给出- -个相应的调节动作。
' V- p+ b; @$ \- b5 b* B- Y4 M可见微分项的调节
是超前的。并且D 值越大，超前作用越明显。可以在一定程度上缓冲振荡。比例项的作用
/ d; Q. n- U! B/ ]1 m/ L仅是放大误差的幅值，而目前需要增加的是“微分项”， 它能预测误差变化的趋势，这样，
具有比例+微分的控制器，就能够提前使抑制误差的控制作用等于零，甚至为负值，从而避
免了被控量的严重超调。
- d+ u. k$ r  ?& S  P. [二、参数调整一般规则
, O! G# B- }+ ^+ u, r由各个参数的控制规律可知，比例
; ?4 S. d$ c9 r, x7 |" _1 A( @P使反应变快，微分D 使反应提前，积分1 使反应滞后。
在一-定范围内，P， D值越大，调节的效果越好。各个参数的调节原则如下:
PID调试一般原则
在输出不振荡时，增大比例增盛
$ K9 c+ J/ L1 z+ p+ p在输出不振荡时，减小积分时间常数
. N9 M. K, ~: h6 Q6 o+ n2 mTi.
# _9 H& ~7 E! t0 m9 V输出不振荡时，增大微分时间常数
+ V/ f. s. }2 L# i$ uTd.
. x( N, S/ ?3 b

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多言数穷

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nmq2006

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