Pid算法

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Pid算法

2023-12-03 16:55| 来源: 网络整理| 查看: 265

所谓PID指的是Proportion-Integral-Differential。翻译成中文是比例-积分-微分。 在这里插入图片描述 记住两句话:

PID是经典控制PID是误差控制

对直流电机速度进行定速控制:

L293作为电机驱动光电传感器-作为输出反馈PWM做为输入控制

PID怎么对误差控制,听我细细道来:

所谓“误差”就是命令与输出的差值。比如你希望控制转速为4转/s(PWM波占空比=80%),而事实上控制转速只有3.5转/s,则误差: e=0.5转,如果实际转速为4.5转,则误差e=-0.5转(注意正负号)。

该误差值送到PID控制器,作为PID控制器的输入。PID控制器的输出为:误差乘比例系数Kp+Ki误差积分+Kd误差微分。

Kpe + Ki∫edt + Kd*(de/dt) (式中的t为时间,即对时间积分、微分) 上式为三项求和(希望你能看懂),PID结果后送入电机驱动器。 从上式看出,如果没有误差,即e=0,则Kpe=0;Kd(de/dt)=0;而Ki*∫edt 不一定为0。三项之和不一定为0。

总之,如果“误差”存在,PID就会对电机驱动作调整,直到误差=0。 评价一个控制系统是否优越,有三个指标:快、稳、准。

所谓快,就是要使压力能快速地达到“命令值”(不知道你的系统要求多少时间) 所谓稳,就是要压力稳定不波动或波动量小(不知道你的系统允许多大波动) 所谓准,就是要求“命令值”与“输出值”之间的误差e小(不知道你的系统允许多大误差)

对于你的系统来说,要求“快”的话,可以增大Kp、Ki值 要求“准”的话,可以增大Ki值

要求“稳”的话,可以增大Kd值,可以减少压力波动 仔细分析可以得知:这三个指标是相互矛盾的。 如果太“快”,可能导致不“稳”; 如果太“稳”,可能导致不“快”;

只要系统稳定且存在积分Ki,该系统在静态是没有误差的(会存在动态误差); 所谓动态误差,指当“命令值”不为恒值时,“输出值”跟不上“命令值”而存在的误差。不管是谁设计的、再好的系统都存在动态误差,动态误差体现的是系统的跟踪特性,比如说,有的音响功放对高频声音不敏感,就说明功放跟踪性能不好。 调整PID参数有两种方法:1、仿真法;2、“试凑法” 仿真法我想你是不会的,介绍一下“试凑法”

“试凑法”设置PID参数的建议步骤:

把Ki与Kd设为0,不要积分与微分把Kp值从0开始慢慢增大,观察压力的反应速度是否在你的要求内当压力的反应速度达到你的要求,停止增大Kp值;在该Kp值的基础上减少10%把Ki值从0开始慢慢增大当压力开始波动,停止增大Ki值在该Ki值的基础上减少10%把Kd值从0开始慢慢增大,观察压力的反应速度是否在你的要求内


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