PID调参的实用方法

只看该作者 · 2024-12-19 11:31

一、什么是PID
在工程中，如果我们要用单片机做一个温控系统，其系统组成一般如下：一个采集温度的ADC，一个输出温度的加热头以及一个用于运行控制算法的单片机，如果我们要维持温度为100度，在不加任何控制算法的情况下，我们可以通过简单的阈值判断法来控制温度，一个if判断语句，当采集到的温度大于100时，单片机控制加热头关闭，当采集的温度小于100度时，单片机则控制加热头开启，简单粗暴，但这样的控制方法，最终所展示出来的温度曲线是极其不稳定的，他会由于控制器件的灵敏程度、加热头的性能等等原因，导致最终的温度曲线会在目标周围震荡，达不到理想的控制效果，就像下图：实际曲线（黑线）在目标曲线（红线）周围抖动
在讲了PI和PD系统的调节方式后，下面分享一下PID系统的调节方式，首先我们先按照PI系统进行调节，先调P在调I，让系统有一定的过冲后达到稳定.
在出现了上面的 PI 波形之后，下面就开始调节D，慢慢增加D，将过冲补偿掉，直到系统稳定，最终效果如下图，PID系统就基本调节完成了

只看该作者 · 2024-12-19 15:40

有详细的调节过程嘛？

1万 · 2025-1-4 15:52

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

只看该作者 · 2025-1-5 09:13

经验法依赖于操作者的经验和对系统的深刻理解

只看该作者 · 2025-1-5 12:09

首先设定I和D为0，逐步增加P值，直到系统出现持续振荡，记下此时的P值（称为临界比例增益Ku）和振荡周期（称为临界周期Pu）。然后根据Ziegler-Nichols表格计算P、I、D参数

只看该作者 · 2025-1-5 15:40

现代控制系统中，很多软件提供自动调参功能。通过输入系统响应数据，软件可以自动计算出最佳的P、I、D参数

只看该作者 · 2025-1-6 12:59

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

只看该作者 · 2025-1-6 16:26

一般调节法针对一般的PID控制系统。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；然后逐渐减小比例系数，直至系统振荡消失，再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%。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；再逐渐减小积分系数，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%

只看该作者 · 2025-1-8 21:16

有案例分享就更好了

PID调参的实用方法

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