离散PID基础知识

     PID调节器出现于上世纪30年代,PID控制就是对偏差进行比例,积分和微分的控制。PID的三个单元分别是比例 ,积分,微分。在工程实际中,一般P是必须的,所以衍生出多种组合的PID控制器,如PD,PI,PID等。

  (1)离散的位置式PID(微处理需要软件进行控制算法,所以将模拟调节器离散化,通过采样时刻的偏差值计算控制量)

       假如采样时间很短(10ms),用一阶差分代替一阶微分,用累加代替积分。

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                 位置式PID的代码表示:

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           在PID参数的整定之前,我们应该了解系统需要满足什么要求(稳定性,快速性,准确性),通常来说比例项用来提高系统响应速度,积分项用来减小静差,微分项用来抑制震荡。

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     通过下面几个评估系统的几个参数进行性能评估:

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   进行PID调节:


      <1>先调P直到系统出现震荡(超调量在30%左右),令I和D为零(当P过小时会出现静差)

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     减小P值,响应速度变慢,同时出现静差

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      <2>再调D(微分项可以减小震荡,但是使得系统的响应减慢,相当于增大系统的阻尼)

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      <3>调节I(减小静差)

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系统的控制难度一般取决于系统的转动惯量和对响应速度的要求等,转动惯量越小,响应速度越低,PID参数就越不敏感。

  (2)增量式离散PID

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       其中PI控制的相关代码:

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