离散PID控制

离散PID分为位置式PID和增量式PID。

1 位置式PID

u(k)=k_p*e(k)+k_i*\sum_{i=0}^{k}e(i)+k_d*[e(k)-e(k-1)]

式中,k代表时刻t=kT,T为采样周期;

           u——控制量;

           kp——比例增益;

           ki——积分增益;

           kd——微分增益;

           e——目标值减去测量值,即偏差。  

2 增量式PID

增量式PID由位置式PID推导而来。

u(k)=k_p*e(k)+k_i*\sum_{i=0}^{k}e(i)+k_d*[e(k)-e(k-1)]

u(k-1)=k_p*e(k-1)+k_i*\sum_{i=0}^{k-1}e(i)+k_d*[e(k-1)-e(k-2)]

u(k)-u(k-1)=k_p*(e(k)-e(k-1))+k_i*e(k)+k_d*(e(k)-2*e(k-1)+e(k-2))

写成增量式PID的好处在于编程时只需要获得四个参数即可计算控制量u(k):

第一个参数:u(k-1)

第二个参数:e(k-1)

第三个参数:e(k-2)

第四个参数:e(k)

3 控制周期

控制周期T:这一次施加控制开始到下一次施加新的控制的时间间隔。一般取被控对象带宽的5~20倍。带宽也称为闭环截止频率,是指当闭环幅频特性的幅值下降到频率为零时幅值的0.707倍时,所对应的频率,记作wb。

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