响应式门户网站,网站详细设计,桂阳 网站建设,月牙河做网站公司PID算法的通俗讲解 PID算法的江湖地位#xff1f; PID算法在控制领域是非常常见的算法#xff0c;小到控制温度#xff0c;大到控制飞机的飞行姿态#xff0c;基本上算是在控制领域万能的算法。
关于PID算法的生活小故事#xff1a; 假设一辆慢点量的车#xff0c;跑着跑…PID算法的通俗讲解 PID算法的江湖地位 PID算法在控制领域是非常常见的算法小到控制温度大到控制飞机的飞行姿态基本上算是在控制领域万能的算法。
关于PID算法的生活小故事 假设一辆慢点量的车跑着跑着慢下来了由于电池电压的影响小车的速度变慢了那怎么使小车按照恒定速度驾驶 对于自动控制的问题一定要通过算法解决因为运动状态的控制与输入的控制值具体的对应关系谁也不知道但是在具体的场景中使用了PID算法通过编码器的速度反馈可以实时的知道小车的速度是否慢了然后利用目标速度与实际速度的误差带入算法即可获得当前的占空比达到控制速度的效果。
pid算法的一般形式PID控制其实就是对偏差的控制如果偏差为0则比例环节不起作用只有存在偏差的时候比例环节才起作用积分环节主要来消除静态误差所谓静态误差就是系统稳定后输出值和设定值之间的差值积分环节实际上就是偏差累计的过程把累计的误差加到原有系统上用来抵消系统造成的静态误差而微分信号则反映了偏差信号的变化规律也可以说是变化趋势根据偏差信号的变化趋势进行超前调节从而增加系统的预知性。
位置式的PID需要有积分限幅和输出限幅而增量式PID只需要输出限幅
比例项 成比例的反应控制系统中输入与输出的偏差信号只要偏差一旦产生就立即产生控制的作用来减少产生的误差。 积分项 在比例控制环节产生了静态误差在积分环节中主要用于消除静态误差提高系统的无差度 微分项 微分环节的作用是反应系统偏差的一个趋势可以在误差来临之前提前引入一个有效的修正信号。抑制系统的过度调整。
比例就相当于水龙头越大拧的水龙头就越大积分就相当于它稳定之后但是实际上没有达到设置的值就偷偷的拧开水龙头。微分就是一次性加水加多了超过来设定的值赶紧抽掉一点已达到设置的数值。
PID参数整定核心
整定方法试凑法临界比例法一般调节法 试凑法 调试的时候把比例积分最大D最小 按纯比例系统整定比例度使其得到一个比较理想的调节过程曲线然后再把比例度放大1.2倍左右将积分时间由大变小改变使其得到较好的调节曲线。 最后再这个积分时间下重新改变比例度再看调节过程曲线有无改善。 如有改善可将元整定的比例度减少改变积分时间这样多次反复就可以得到合适比例度和积分时间 如果再外界的干扰下系统稳定性不好可把比例度和积分时间适当增加使系统足够稳定 将整定好的比例度和积分时间适当减少加入微分作用以得到超调量调节作用时间最短的调节过程。
KP加快系统响应速度提高系统的调节精度KI用于消除稳态误差kd改善系统的稳态性能
常用测速方法————M法 频率测量方法这种方法是再一个固定计时周期内统计这段时间的编码器脉冲数计算速度值设编码器单圈总脉冲数为C在时间T0内统计到编码器脉冲数为M0则转速的值为nM0/CT0,告诉测量的时候可以获取到较好的精度和平稳性但是如果速度很低低到T0时间内只有几个脉冲此时算出来的误差比较大并且不稳定。
T法周期测量法建立一个已知频率的高频脉冲并对其计数计数时间由捕获到的编码器相邻两个脉冲的时间间隔T决定计数值为M高频脉冲频率为F nF/cm,适合低速高速误差大
M/T法既测量编码器的脉冲数又测量一定时间内的高频脉冲数在一个相对固定的时间内计数编码器脉冲数为M0并计数一个已知频率为F0的高频脉冲计数值为M1计算速度值 nF0M0/CM1,电机高速时M0增大M1减小相当于M法低俗时M1增大M0减小相当于T法
直流有刷电机–速度环闭环控制 直流有刷电机–位置环控制 想让直流电机随时随地的根据设定的位置转动到指定位置就停下来是很困难的这因为直流电机驱动的特性决定的但是如果引入位置环可以根据实际位置的反馈来试试进行调整。 电流环控制为了合理利用电机如果电机一直咋超载情况下工作会损坏电机因此我们就需要控制电流的输出因此引入电流环很有必要。
