了解PID

了解PID

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

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

  对电机转速进行控制还要：

  • 1、变频器-作为电机驱；
  • 2、差动变压器-作为输出反馈。

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。比如你希望控制电机转速为1500转（“命令电压”=6V），而事实上控制电机转速只有1000转（“输出电压”=4V），则误差: e=500转（对应电压2V）。如果电机实际转速为2000转，则误差e=-500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结果后送入电机变频器或驱动器。
  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就会对变频器作调整，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