资源下载地址：https://download.csdn.net/download/sheziqiong/85737921
资源下载地址：https://download.csdn.net/download/sheziqiong/85737921
一、实验原理
本次实验我们采用比例、积分、微分控制, 即 PID 控制, 来对小车的巡线功能进行调节, 更好地控制小车转向时左右两个车轮的速度。该算法的原理如下:
1.1 比例控制 §
比例控制是一种最简单的控制方式。其控制器的输出与输入误差信号成比例关系, 当仅有比例控制时系统输出存在稳态误差。
1.2 积分控制 (I)
在积分控制中, 控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系。对一个自动控制系统, 如果在进入稳态后存在稳态误差, 则称这个控制系统是有稳态误差的。为了消除稳态误差, 在控制器中必须引入“积分项”。积分项对误差取决于时间的积分, 随着时间的增加, 积分项会增大。这样, 即便误差很小, 积 分项也会随着时间的增加而加大, 它推动控制器的输出增大使稳态误差进一步减小, 直到接近于零。因此, 比例+积分 (PI) 控制器, 可以使系统在进入稳态后几乎无稳态误差。
1.3 微分控制 (D)
在微分控制中, 控制器的输出与输入误差信号的微分（即误差的变化率）成正比关系。自动控制系统在克服误差的调节过程中可能会出现振荡甚至失稳。其原因是由于存在有较大惯性组件或有滞后组件, 具有抑制误差的作用, 其变化总是落后于误差的变化。解决的办法是使抑制误差的作用的变化“超前”, 即在误差接近零时, 抑制误差的作用就应该是零。这就是说, 在控制器中仅引入 “比例”项往往是不够的, 比例项的作用仅是放大误差的幅值, 而需要增加的是“微分项”, 它能预测误差变化的趋势, 这样, 具有比例 + 微分的控制器, 就能 够提前使抑制误差的控制作用等于零, 甚至为负值, 从而避免了被控量的严重超调。所以对有较大惯性或滞后的被控对象, 比例+微分 (PD) 控制器能改善系统在 调节过程中的动态特性。
PID 中比例控制 P 是主要的控制方法, 承担了 PID 控制中的大部分任务, 为了消除比例控制 P 留下的静态偏差, 增加了积分控制 I, 而微分控制 D 只为稳定而存在, 其稳定效果应该大于积分控制 I 的失稳效果, 在有大量噪音的系统中, 不适用微分控制 D。PID 控制器是一个完整的三项控制, 能够减少上升空间, 消除静态误差, 减少超调。
————————————————
版权声明：本文为CSDN博主「biyezuopinvip」的原创文章，遵循CC 4.0 BY-SA版权协议，转载请附上原文出处链接及本声明。
原文链接：https://blog.csdn.net/newlw/article/details/124916268
|
|
楼主
标题置顶
标题高亮
