本帖最后由 新手呀新手 于 2013-2-1 18:18 编辑
年前寒假留校总结 寒假留校，学习了PID，说说我的理解吧，PID的英文太长不记得了，就知道P是比例项，I是积分项，D是微分项。 基本PID控制器的理想算式为
(1) 式中 r(t)―设定值 u(t)—控制器(也称调节器)的输出； e(t)—控制器的输入（常常是设定值与被控量之差，即e(t)=r(t)-c(t)）； Kp—控制器的比例放大系数； Ti —控制器的积分时间； Td—控制器的微分时间。 说下几个名词：整定：就是调节PID参数；超调：就是设定值与被控量之差的最大值；稳态误差：就是稳定后设定值与被控量之差。当然还有别的叫法，但是我感觉理解了一个，其他的也就好理解了，比如静差其实就是稳态误差。 你要问我这公式怎么推出来的，我只能说不会，我只能说下我对着公式的理解。 首先因为我们是用程序来写出他，所以我们不可能直接用它，要变形，因此我们设u(k)为第k次采样时刻控制器的输出值，可得离散的PID算式： 式中Kp为比例系数，
，
这不是最终的变形，在不同的系统中用不同的变形， 我所知道的就2个一个增量式，一个位置式，他们的不同有： （1）位置式PID控制的输出与整个过去的状态有关，用到了误差的累加值；而增量式PID的输出只与当前拍和前两拍的误差有关，因此位置式PID控制的累积误差相对更大； （2）增量式PID控制输出的是控制量增量，并无积分作用，因此该方法适用于执行机构带积分部件的对象，如步进电机等，而位置式PID适用于执行机构不带积分部件的对象，如电液伺服阀。 （3）由于增量式PID输出的是控制量增量，如果计算机出现故障，误动作影响较小，而执行机构本身有**功能，可仍保持原位，不会严重影响系统的工作，而位置式的输出直接对应对象的输出，因此对系统影响较大。 因为我接触的都是增量式PID控制，所以我就只说增量式了。增量式是在离散公式的基础上用这一次时间的值减去上一次时间的值
式中
而我们用时，只要在用△e(t)乘个系数，在加上这一时间的值就好了。比如我用占空比控制电机，采集的是电机转一圈的时间，那么我是不是要知道电机驱动是的一些条件，启动电流是多少，起动转矩是多少等等，还有你是占空比和时间相加，那么他们之间的关系你是不是要处理下呢等等。 下图是一些参数的理解。如果有什么不对的大家可以说说。 | 图
| 作用
| 缺点
| P
|
| 从这你就可以看出加快调节，减少稳态误差，其实就是在误差的误差的基础上乘个系数，然后把这个系数给输入端进行调节。
| 稳定性下降，甚至造成系统的不稳定
| I
|
| 因为有误差，积分调节就进行，直至无差.消除稳态误差，提高无差度。
| 加入积分调节可使系统稳定性下降，动态响应变慢。积分作用常与另两种调节规律结合，组成PI调节器或PID调节器。
| D
|
| 反映系统偏差信号变化率，具有预见性，能预见偏差变化的趋势，因此能产生超前的控制作用。可以减少超调，减少调节时间。
| 微分作用对噪声干扰有放大作用，因此过强的加微分调节，对系统抗干扰不利。微分作用不能单独使用，需要与另外两种调节规蓄料目结合，组成PD或PID控制.
| PI
|
| e(t)就是△e(t), 从图可看出，PI结合可以减小稳态误差，知道相等为止，我认为一般其中P粗调，I微调。
| 调节不当可能超调过大。
| PD
|
| D本来就是为了减小超调的，PD结合，就是为了抑制超调过大
| 但是静态误差可能不会消失，为什么说可能，因为运气好会消失的。
| PID
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| e(t)就是[△e(t)-△e(t-1)]，PID结合，为了快速的、而且没有静态误差的、调节好。
| 中庸
|
那别人一定会问，PID这么好，是不是一直用PID组合？答案是否定的，因为在不同的系统中根据需求的不同，一般会有不同的组合，PID的组合只是中庸而以，什么都可以调，但是哪一项你要是要求的严格了，他可能就调节不出来了。而且参数越多，单片机的运行速度就愈慢，资源占用的也越多，这个大家都应该明白。 下边是一些曲线，其实我感觉那个都不错，只是用的地方不一样而以。是我做电机的波形。 他看起来好像是最差的，但是他的波形是标准PID的波形，对理解很好 他用在一些不允许超过设定值的地方防止损害器件的地方很好。 他用在时间要求高的地方很好。下边说说PID控制器的参数整定，它有个口诀，
参数整定找最佳，从小到大顺序查
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
曲线漂浮绕大湾，比例度盘往小扳
曲线偏离回复慢，积分时间往下降
曲线波动周期长，积分时间再加长
曲线振荡频率快，先把微分降下来
动差大来波动慢。微分时间应加长
理想曲线两个波，前高后低4比1
一看二调多分析，调节质量不会低 其中难理解的漂浮绕大弯指较大超调现象。别的应该一看就懂。但是懂了不代表就能会用，这还是需要去实践的。 一开始一直学习PID，其实说学习PID，还不如说学习做采集，而且是感觉失败的采集。所以提醒下大家，PID要学好，但是如果采集不行，那么你就悲催了。 最后在提醒下大家，网上PID资料很多，但是多多少少都有些错误，所以请大家观看时不要只看一个文档。
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