PID算法的经典学习资料吗？大佬们

nightinmy

PID算法的经典学习资料吗？大佬们
" c, ^5 p) R4 m- }, _非常感谢

Heaven_1

PID参数的设定：是靠经验及工艺的熟悉，参考测量值跟踪与设定值曲线，从而调整P、I、D的大小。
书上的常用口诀：
  m& e5 y4 B# J9 B5 X) E! ^# Q5 b  {参数整定找最佳，从小到大顺序查；
7 D% ~/ x" G' }+ o先是比例后积分，最后再把微分加；
曲线振荡很频繁，比例度盘要放大；
曲线漂浮绕大湾，比例度盘往小扳；
% p( ]% f8 S( E" d$ a曲线偏离回复慢，积分时间往下降；
曲线波动周期长，积分时间再加长；
曲线振荡频率快，先把微分降下来；
动差大来波动慢。微分时间应加长；
理想曲线两个波，前高后低4比1；
! w: ^4 C% O( ~) K, N一看二调多分析，调节质量不会低。
个人认为PID参数的设置的大小，一方面是要根据控制对象的具体情况而定；另一方面是经验。P是解决幅值震荡，P大了会出现幅值震荡的幅度大，但震荡频率小，系统达到稳定时间长；I是解决动作响应的速度快慢的，I大了响应速度慢，反之则快；D是消除静态误差的，一般D设置都比较小，而且对系统影响比较小。

行者～ABC

以茶水桶放水为例，水桶下方有孔可供人接水用；水桶上方有水龙头，可以注水补充水。
* z& ]. q2 s) O) _你：控制水龙头的放水量，目标是将水桶里的水位保持在某一位置上。下方放水你控制不了。
$ D' Y  l/ M+ g3 h8 h5 e, x; m于是你在水桶上画一条线A！A就是在控制的目标。
7 j! p5 I1 P3 T' \+ _/ B  e1、如果水太少了，你会将龙头开到最大。
2、如果水太多了，你会将龙头关闭。
3、如果水位接近A：
3.1、稍低一点：你会将水龙头再拧大一点点；
: F0 Z$ s. b! w2 c: {* E3.2、稍过一点：你会将水龙头再拧小一点；
7 o9 K8 L& L5 E, `0 D3.3、刚好在A线：说明进水与出水一样，你会保持水龙不动；
这就是控制原理。如何用PID来做这件事呢？
, v, ]2 T" g' q6 ^. r( f% X* RPID的计算结果，就是你的手所拧的水龙开度。就叫它 U 吧。
  W0 J* s! O* Q, H. G) k当前的水位，就你眼睛看到的水位，就叫 B 吧。
你会时刻关注比较水位B，看它们差多少，当然就是：B-A。令Δ=B-A。
# f; B# E3 s! @8 J) L+ M5 ^5 a开度U有两个要点，其一是大小就是拧多少；其二是方向，就是拧紧还是拧松。
/ _9 n( h" t/ i; m6 S* b. j4 j( R# VU的大小当然是根据Δ来定才合理，方向当然是反向才对。 所以：让U=-Kp*Δ,-Kp就是比例（对应PID中的P），相当于把误差放大后，再决定U的开度。
- k$ X* {0 t. M$ \但是，这个算法有个缺点，就是当B接近目标A的时候。比如A=B了，这时Δ=0，U=-Kp*Δ=0，即水龙开度=0，关掉了。
你想啊，下面在放水，水位现在正好B=A，但水龙头一关，下一刻，水一定就少了，明显是不合理的。
只有K的控制系统叫比例控制系统，比例控制系统是有差控制系统，当系统A=B时控制就失灵了。它的最佳控制效果只能达到目标值的1/Kp，永远做不到A=B。
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于是做了一个改进：
将每次水位差Δ，做一个积累，并将积累的值也用来控制水龙头，当然也是要反向的，于是：
8 d" L) @" p: i5 `) AU = -Kp*Δ -Ki*（Δ+Δ1+Δ2+Δ3+……Δn）这里Δ是本次差，Δ1是上次差，Δ2是上上次差，……，Δn是很久以前的差，Ki是将积累乘个比例。
* H2 m8 P4 S: D这样做有个好处，就是当A=B是，U不是0，而是以前的差值积累Ki*（Δ+Δ1+Δ2+Δ3+……Δn），而且本次Δ=0，说明，本次计算结果与上次一样，就是说当A=B时水龙头保持当前开度不变。
这个Δ的积累就是PID中的I。PD(比例+积分)的控制系统是可以做到B=的，即控制到无差输出。
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6 Y, Y! N! Z  r; K* J* `到此：说了PID中的PI，D又是什么呢？还要从U = -kΔ -（Δ+Δ1+Δ2+Δ3+……Δn）的缺点说起。就是达成控制目标的速度。
最佳最快的控制过程一定是：
1、开始水龙头开到最大。
2、当B=A是立即拧到某一个开度，这个开度能保证注水和放水速度一样。
  G7 {. @7 Q9 H3 M* x& f2 d不过，即使人来控制，第2、也做不到。
) P6 i9 P) u3 {5 Z( p首先：注水和放水速度一样时的开度是多少？你不知道，要试。
( P, o7 z8 ?& M其次：从开度最大，到正好，需要时间，不可能立即。也就是说要提前开始拧紧水龙头，当A=B时拧到正好的位置上。
- \. a; i6 z% V# j& b2 Z' s: j+ K其实最佳的控制不一定是PID，而是能做到第2、的方法。
但PID中的I，就是根据达成目标的变化趋势，将U作个调整，使达成目标的速度加快。
U = -kΔ -（Δ+Δ1+Δ2+Δ3+……Δn）- （Δ-Δ1）*Ki
0 X" e; s- P, Y8 B2 g. }$ z这里：（Δ-Δ1）是本次变化量 - 上次变化量，这就相当于“加速度”是个变化均势，以变化量的变化趋势为基础*Ki，再修正U。
$ \9 n- v/ [  s（Δ-Δ1）*Ki就是PID中的D，这个值可以这样理解，如果Δ越来越稳定时，修正量就越来越少。
8 ]. D3 i! @. t& V5 y, @9 F什么是稳定呢，比如放水量与注水量始终不变，其差不变，就是稳定了，可以不补了。
1 B) c( ^( a' I8 ^  j+ ]I是最不易理解的，知道它可以提升控制速度也就可以了。

PID中的三个控制量，必须精细分配各个分量的大小。否则会控制失败。
& i1 d( _* a4 X/ I$ b例如：水位快到了，龙头开大了，过了！过了关小，关多了，水位又低了，低了又开大小，又过了，来回折腾，就是做不到A=B。
& Y1 s8 t* _1 J/ [* h# M3 D
P大速度快，稳定性差，超调大（调过头了）。
" w1 K8 w; B" ?  B9 zI大速度快，稳定性差。
D大速度慢，稳定性好。
- M; o# ]* Q; ^. F$ U& G0 r1 DPID控制是一门不太好掌握技术。