PID公式通俗理解

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PID公式通俗理解

2024-07-01 13:30| 来源: 网络整理| 查看: 265

PID调节是有方法、有规律可循的,不过在此之前先深入理解其公式。

别怕,先看认真看PID本体:

其中:

u(t) -------------输出曲线,pid输出值随时间的变化曲线

Kp --------------比例系数

e(t)------------- 偏差曲线,设定值与实际值的偏差随时间的变化曲线

Ti--------------- 积分时间

Td--------------微分时间

先来慢慢看上面的式子,我们发现式子中有一个Kp(比例系数)在括号外,我们把它乘进去:

 这就是位置式PID的模拟表达式,此外还有一种增量式PID,两则区别是:

位置式PID算的是当前控制系统应该输出的值,增量式PID算的是当前控制系统该输出值的变化值。

比如,当前输出是40,位置式PID算出48,那么输出就变为48,增量式PID算出8,拿输出就是40+8=48。

比例P,积分I,微分D就是我们要找到的参数。如果调节周期是定的,那么上方的比例P,积分I,微分D就是定值,

接着我们要做的事情就是这三个参数找出来。

如果你学过高数且上课没有睡觉,就很容易知道:

是求时间0到时间t,偏差曲线e(t)与X轴围起来的面积值的代数和,

求偏差曲线e(t)的斜率,

结合上面的我们可以得到:

结合调解曲线来看,

 偏差=设定值-实际值,因此偏差曲线e(t)=SET-实际值曲线,也就是实际值曲线的x轴向上平移SET便是误差曲线e(t)。

根据高等数学的知识我们可以知道,在曲线SET下围成的面积为正的,在上面围成的面积为负的,即:面积A和面积C符号为正面积B符号为负,假设P、I、D都不为零,且都大于零。

                          比例项        积分项          微分项                                 输出                          被调量结果

当00,          慢慢变大                   快速靠近设定值

当T1



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