PID立体认知:认知-实践-原理全方位

参考列表:
文章一

一、知其然

关于pid的认知

PID控制器是一个线性的控制器!从这里开始我们进入正题了,虽然若干年来PID已然成为了世界上使用最普遍的控制方法,也逐渐被人们神话到几乎可以控制一切…………但是,从理论上来说,只有‘线性的,符合要求的’被控系统才能在PID控制下实现良好的控制效果。

PID最基础概念

  • P、I、D三个参数的作用
    P=Proportion,比例的意思,I是Integral,积分,D是Differential微分

  • pid参数调节 也称之为参数整定

  • PID控制器的参数整定是控制系统设计的核心内容。它是根据被控过程的特性确定PID控制器的比例系数、积分时间和微分时间的大小

  • 如何理解pid呢?
    打个比方,如果现在的输出是1,目标输出是100,那么P的作用是以最快的速度达到100,把P理解为一个系数即可;而I呢?大家学过高数的,0的积分才能是一个常数,I就是使误差为0而起调和作用;D呢?大家都知道微分是求导数,导数代表切线是吧,切线的方向就是最快到至高点的方向。这样理解,最快获得最优解,那么微分就是加快调节过程的作用了。

基本公式
image.png

n0(t)是要稳定的值
n(t)是当前输出值
e(t) = n0(t) - n(t)

Kp: 比例系数 ----- 比例带(比例度)P:输入偏差信号变化的相对值与输出信号变化的相对值之比的百分数表示 (比例系数的倒数)

T:采样时间
Ti: 积分时间
Td: 微分时间
KP是P的值,TD是D的值,1/Ti是I的值,都是常数

模拟pid
数字pid

二、行其

  • 整定PID参数的经验口诀:
    整定参数寻最佳,从小到大顺次查。
    先是比例后积分,最后再把微分加。
    曲线振荡很频繁,比例度盘要放大。
    曲线漂浮绕大弯,比例度盘往下减。
    曲线偏离回复慢,积分时间降下来。
    曲线波动周期长,积分时间再加长。
    曲线振动频率快,先把微分降下来。
    动差大而波动慢,微分时间应加大。
    理想曲线两个波,调节过程质量高

  • PID控制器参数的工程整定方法,主要有临界比例法、反应曲线法和衰减法

三、知其所以然

四、行其甚

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