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:
, {7 Q1 ]  }! A6 fPID算法原理及调整规律
-、 PID算法简介
4 a/ ?0 e5 I4 f$ @3 O9 j& g首先必须明确PID 算法是基于反馈的。
一般情况下， 这个反馈就是速度传感器返回给单片机
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* V) V( ^! [; a- C5 ?6 T; ^" q' E如果转速偏大，就减小电
机两端的电压:相反，则增加电机两端的电压。
; B- L& T& o9 ~2 w顾名思义，P指是比例( Proporion ),I指是积分( Integral ), D指微分( ifernial ).
3 ]  u& N, p1 A& ^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(
PID算法时，误差
=输入-反馈)，同时电机转速越高，反馈信号越大.要想搞懂
/ P4 G2 b& l) h/ h+ I( I+ x2 UPID算法的原理，首先必须先
: \9 v7 e; y- T3 j! G明白RI.D 各自的含义及控制规律:
: V9 _6 }) s/ k2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
) @% m6 _% l* D  N: Q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
$ g: D8 T- t5 _% f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
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
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，
所以又引入积
' z3 ?) H4 y. }) U! V/ N/ c- {# c' c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
+ \  C, o& Z8 ^: u加。当差值不是很大时，
3 C0 c6 R2 `% X( E$ ^: s* N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
" g0 p  f) ^( j5 g差值用积分项累加。当这个和 累加到- -定值时，
+ ]( |" o  T% U8 c! \) r; g1 K! \再一次性进行处理。从而避免 了振荡现象的
, _! I- j5 ]3 I发生。可见，积分项的调节存在明显的滞后。而且.
I值越大，滞后效果越明显。
  g- x+ E: u7 n# k# 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
- B2 E6 w2 r) w- P就是说，微分项是 根据差值变化的速率，
0 v- y- C* q  F5 z. f9 s/ U4 d; ?0 j提前给出- -个相应的调节动作。
可见微分项的调节
/ a6 E* L" V5 r# r, A% }. s) m% t# o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
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。
二、参数调整一般规则
由各个参数的控制规律可知，比例
7 q) @  _* L- c8 y3 _0 w% R2 [$ TP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:
/ o) G, ]# O/ M) j) \1 `5 tPID调试一般原则
$ F  U& P3 g1 ~* [( E4 E在输出不振荡时，增大比例增盛
在输出不振荡时，减小积分时间常数
: M. h& g. c3 A# ], b) H. wTi.
( w0 [6 c+ w$ x% l输出不振荡时，增大微分时间常数
Td.
) K6 o, T. e  G

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