PID控制（五）（PID子策略简述五种方法控制）

PID子策略简述

PID控制实际上是一种很灵活的控制方法，大家不要光被前面所讲的定义所封住了思想，只要你通过PID把一个系统调好了，这就是一个好的PID，不管你在过程中用了什么方法
其实PID控制是根据实际情况有很多种控制方法的
而根据不同系统选择好的控制方法控制策略是很重要的
PID子策略讲述如下几种： ①积分分离PID控制算法
②遇限削弱积分PID控制算法③不完全微分PID控制算法
④微分先行PID控制算法⑤带死区的PID控制算法

一、积分分离PID控制算法

首先我们先好好了解 I积分的作用主要是用来消除静态误差、提高精度用的
但是当我们在启动、结束或大幅度增减设定值时，会使系统的偏差很大，导致积分积累的很大，致使算得的控制量超过了系统能承受的最大量，就形成了超调量，使得系统不稳定，因此我们引入了积分分离PID的控制算法来避免此情况发生

其实积分分离也就是我们认为设定一个阈值 k
使得当 |e（k）（也就是偏差）|>k 时我们只采用PD控制而不加积分
当 |e（k）|<=k 时加上积分减小静态误差
这样就可以保证在系统偏差太大的时候我们不加上积分
而当系统的偏差较小时加上积分减小静态误差，使得系统更加稳定

注意：I的作用没有别的，它就是为了消除静态误差用的，不能干别的，别把别的原因怪在积分I上

二、遇限削弱积分PID控制算法

也叫做抗饱和积分
抗饱和积分和积分分离方法刚好相反
抗饱和积分是开始就进行积分
一开始就进行积分累加，一直累加直到值超过k（极限值）时，也就是进入了饱和区了，那么就开始只加反向偏差
此方法可以避免控制量长时间停留在饱和区

可以总结如下：当 输出量OUT>k（极限值）时，只加负偏差，
当 输出量OUT 注意：这个极限值不应该设的太大或太小，应该适中，太大的话会使系统受损，太小的话又达不到工作要求，至于什么是适中，我只能说凭感觉试吧，经验多了自然能设定到一个合理的值

三、不完全微分PID控制算法

不完全微分为什么叫不完全微分呢？
其实就是因为它处理的不完全的不完整的微分信号，在我们处理一个信号的过程中，不可避免的有时候会有很多噪声信号，这时我们一般会加一个低频滤波器，把噪声信号滤除去，但是你说原来的高频信号会怎样呢
当然也是同时滤除去了，但是同时把高频部分滤除去所带来的好处远远比带来的伤害好几十倍，所以往往也会采用这种自损200，杀敌1000的方法
没有噪声时加滤波吗
不加

四、微分先行PID控制算法

微分先行的方法适合用在设定值频繁更改 的场所，而其作用是改善系统的动态特性，使系统尽可能稳定

未先行前的公式：
[（目标值2-输出值2）-（目标值1-输出值1）] /t
微分先行后的公式是：（输出值2-输出值1）/t

可以从公式中看出如果两次目标值相同则微分先不先行，没什么区别，只有在目标值频繁更改的场所，这种方法才更适用。

五、带死区策略

这个策略，就是为了避免控制作用过于频繁，此算法不能提高控制性能，因为一般的控制系统都是希望控制的越精确越好，但是此算法允许有一定的控制误差。或者话句话说，此方法就是用控制误差降低系统的动作频率。

设e(k)为跟踪偏差，e0是可调参数，其具体数值是由实验确定，
当|e(k)|<=|e0|时，e(k)=0,
当|e(k)|>|e0|时，e(k)=e(k)

当e0值太小则会使控制动作过于频繁，达不到被控对象的目的
当e0值太大时，则会使系统产生较大滞后

可用在降低成本，要求不太需要那么精确的机械制造工艺上