pid 及参数调试方法

 

所谓PID指的是Proportion-Integral-Differential。翻译成中文是比例-积分-微分。


记住两句话:

1、PID是经典控制(使用年代久远) 2、PID是误差控制()

对直流电机速度进行定速控制:

1、L293作为电机驱动;2、光电传感器-作为输出反馈;3、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。

Kp*e + 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Kp*e=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:

1、把Ki与Kd设为0,不要积分与微分;

2、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; 3、当压力的反应速度达到你的要求,停止增大Kp值; 4、在该Kp值的基础上减少10%; 5、把Ki值从0开始慢慢增大;

6、当压力开始波动,停止增大Ki值;

7、在该Ki值的基础上减少10%;

8、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

posted @ 2019-09-14 17:44  wdliming  阅读(3823)  评论(0编辑  收藏  举报