一. 采样周期选择
1. 香农采样定理方法
1.1 核心内容
香农采样定理的核心内容为：如果一个系统以超过信号最高频率至少两倍的速率对模拟信号进行均匀采样，那么原始模拟信号就能从采样产生的离散值中完全恢复。
比如一个50Hz的正弦波，采样频率至少要达到 100Hz ，这样才能保证采样后的离散信号能够完整地包含原始信号的所有信息
1.2 PID应用
2. 经验方法
假设电机当前转速为 20RPM，我们需要提高它的转速到 30RPM，此电机的转速在 1s 之内最大可以突变 10RPM（即电机速度的突变能力），
如果我们每 1ms 采集一次电机转速，那么每一次采集到的速度变化量最大为 10RPM / 1000 = 0.01RPM，很明显，此时最大的变化量远远小于当前的速度，这对于我们的 PID 控制效果并没有明显的提升，但是却占用了很多的硬件资源，因此，我们需要根据控制对象的突变能力来选择采样周期。
二. PID 参数整定方法
1.试凑法
结合系统的具体情况以及经验，先试凑几组合理的 PID 系数，同时需要观察系统的曲线变化，确定每一个系数对于整个系统曲线的大致影响，然后再根据具体的曲线进行调整。
- ① 先是比例（P），再积分（I），最后是微分（D）
- ② 按纯比例系统整定比例系数，使其得到比较理想的调节过程曲线，然后再把比例系数缩小 1.2 倍左右，将积分系数从小到大改变，使其得到较好的调节过程曲线；
- ③ 在这个积分系数下重新改变比例系数，再看调节过程曲线有无改善；
- ④ 如有改善，可将原整定的比例系数减少，改变积分系数，这样多次的反复，就可得到合适的比例系数和积分系数；
- ⑤ 如果存在外界的干扰，系统的稳定性不好，可把比例、积分系数适当减小，使系统足够稳定；
- ⑥ 如果系统存在小幅度超调，可以将整定好的比例系数和积分系数适当减小，增大微分系数，以得到超调量最小、调节作用时间最短的系统曲线。
2.临界比例法
在闭环的控制系统里，将调节器置于纯比例作用下，从小到大逐渐调节比例系数，直到系统曲线出现等幅振荡，再根据经验公式计算参数。
- ① 将积分、微分系数置零，比例度取适当值，平衡操作一段时间，使控制系统按纯比例作用的方式投入运行。
- ② 慢慢地增大比例系数，细心观察曲线的变化情况。如果控制过程的曲线波动是衰减的，则把比例系数继续增大；如果曲线波动是发散的，则应把比例系数减小，直至曲线波动呈等幅振荡，此时记下临界比例系数 δK 和临界振荡周期 Tk 的值。
-
③ 根据记下的比例系数和周期，采用经验公式，计算调节器的参数
临界比例法参数表
3.一般调节法
这种方法针对一般的 PID 控制系统所以称之为一般调节法。
- ① 首先将积分、微分系数置零，使系统为纯比例控制。控制对象的值设定为系统允许的
最大值的 60%~70%，接着逐渐增大比例系数，直至系统出现振荡；此时再逐渐减小比例系
数，直至系统振荡消失，然后记录此时的比例系数，并设定系统的比例系数为当前值的
60%~70%。 - ② 确定比例系数后，设定一个较小的积分系数，然后逐渐增大积分系数，直至系统出现
振荡；此时在逐渐减小积分系数，直至系统振荡消失，然后记录此时的积分系数，并设定系
统的积分系数为当前值的 55%~65%。 - ③ 微分系数一般不用设定，为 0 即可。若系统出现小幅度振荡，并且通过 PI 环节无法
优化，这可以采用与确定比例、积分系数相同的方法，微分系数取系统不振荡时的 30%左右。 - ④ 系统空载、带载联调，再对 PID 参数进行微调，直至满足要求。
