再次发帖，求PID问题

只看该作者 · 2011-7-6 15:45

前两天发了几个帖子问微分先行PID的问题，刚开始不知道为什么没人回答，后来有人留言说我没有把问题说清楚。一直认为21上高人很多，而且很热心，但这次有点失望。现在我把我的问题说一下。我最近在用PID调速控制电机，但遇到一个问题就是：如果给定的速度值突然改变很大电机就很容易失控。PID的几个参数我已经调到很好了，我怀疑是PID程序的问题。所以我想对普通PID改进一下。比如说不完全微分PID，微分先行PID，我主要想请教这两种PID的增量式的算式是什么样的！

1万 · 2011-7-6 21:02

不完全微分PID控制算法就是在算法中加一个一阶惯性环节（低通滤波器）；
微分先行PID控制是只对采样值（测量值）进行微分，而对设定值不作微分。

这两种算法，可以单独采用，也可以同时采用。

1万 · 2011-7-6 21:23

（增量式）公式：

只看该作者 · 2011-7-6 21:31

PID 中微分的作用是减少上升时间，加快响应速度。当误差由于设定改变或输出改变导致改变后，微分环节会产生一个较大的控制量，导致输出大幅变化以加快响应速度。这同时也对数字控制系统造成很多不利的影响，首先是稳定性，其次是可靠性（采样的毛刺可以产生一个很大的微分量），而这两者用不完全微分或微分先行并不能很好的解决。在实际的控制系统中，对于那些并不过于追求响应速度，特别是带有负载的这种大惯量的电机控制系统，可以完全不使用微分环节，一个 PI 控制就足够了，而且效果会更好。

只看该作者 · 2011-7-6 21:49

关于增量式公式，从理论上说与普通 PID 公式没有不同，只是形式上的差别。但从实际应用的角度看，特别是用于定点计算，普通公式更简单更直观：
先积分： I(k) = I(k-1) + Ki * e(k)
再叠加： y(k) = Kp*e(k) + I(k) + [Kd*(e(k) - e(k-1))]