PID控制中P、I、D各自作用
---------------------
作者:ss哈
来源:CSDN
原文:https://blog.csdn.net/baidu_39525096/article/details/89460966
版权声明:本文为博主原创文章,转载请附上博文链接!
假设一个模型:你控制一个人让他以pid控制的方式走100步然后停下。
(1)P比例控制,就是让他走100步,他按照一定的步伐走到九十几步(如98)或一百多几步(如102)就停下了。这就是P的作用。
说明:仅有比例控制时系统输出存在稳态误差。在比例P控制中,输出与输入误差信号成比例关系。
(2)PI积分控制,就是他按照一定步伐走到98时接着走,走到102然后回头接着走,就这样在100步附近来回晃几次,最后停在100步处。
说明:在一个自动控制系统中,为了消除稳态误差,引入“积分项”,积分项对误差取决于时间的积分,随着时间的增大,积分项会增大。这样,即便误差很小,积分项也会随着时间的增大而加大,使稳态误差进一步减小直至趋近于零。在积分I控制中,输出与输入误差信号的积分成正比关系。
(3)PD微分控制,就是他按照一定的步伐走到九十几步后,再慢慢向100步的位置靠近。
说明:自动控制系统在克服误差的调节过程中可能会出现振荡甚至是失稳,其原因是由于存在有较大惯性组件(环节)或滞后组件,具有抑制误差的作用,其变化总是落后于误差的变化。解决的办法是使抑制误差作用的变化“超前”,即在误差接近零时,抑制误差的作用就应该是零。而只引入P项是不够的,它仅仅是放大了误差的幅值,但是加入微分项后,它能预测误差变化的趋势,从而避免了被控量严重超调,正是D控制的预测作用,改善了系统调节过程中的动态特性,加快了调节也就是消除误差的过程。在微分D控制中,输出与输入误差信号的微分(即误差的变化率)成正比关系。
(我自己的理解是:pid联合控制时的方式为,P控制先走到98或102,然后I控制在100步处来回晃几次,而此时D的作用是减少晃的幅度、次数等振荡因素以及避免失稳情况的发生,从而改善系统调节过程中的动态特性,加快了调节过程也就是消除误差的过程,完成控制。)