如果已经到了这一步——恭喜你!离成功只差一小步了~
kD
D的作用更好理解一些,所以先说说D,最后说I 。
刚才我们有了P的作用 。你不难发现,只有P好像不能让平衡车站起来,水温也控制得晃晃悠悠,好像整个系统不是特别稳定,总是在“抖动” 。
你心里设想一个弹簧:现在在平衡位置上 。拉它一下,然后松手 。这时它会震荡起来 。因为阻力很小,它可能会震荡很长时间,才会重新停在平衡位置 。
请想象一下:要是把上图所示的系统浸没在水里,同样拉它一下 :这种情况下,重新停在平衡位置的时间就短得多 。
我们需要一个控制作用,让被控制的物理量的“变化速度”趋于0,即类似于“阻尼”的作用 。
因为,当比较接近目标时,P的控制作用就比较小了 。越接近目标,P的作用越温柔 。有很多内在的或者外部的因素,使控制量发生小范围的摆动 。
D的作用就是让物理量的速度趋于0,只要什么时候,这个量具有了速度,D就向相反的方向用力,尽力刹住这个变化 。
kD参数越大,向速度相反方向刹车的力道就越强 。
如果是平衡小车,加上P和D两种控制作用,如果参数调节合适,它应该可以站起来了~欢呼吧 。
等等,PID三兄弟好想还有一位 。看起来PD就可以让物理量保持稳定,那还要I干嘛?
因为我们忽视了一种重要的情况:
kI
还是以热水为例 。假如有个人把我们的加热装置带到了非常冷的地方,开始烧水了 。需要烧到50℃ 。
在P的作用下,水温慢慢升高 。直到升高到45℃时,他发现了一个不好的事情:天气太冷,水散热的速度,和P控制的加热的速度相等了 。
这可怎么办?
P兄这样想:我和目标已经很近了,只需要轻轻加热就可以了 。
D兄这样想:加热和散热相等,温度没有波动,我好像不用调整什么 。
于是,水温永远地停留在45℃,永远到不了50℃ 。
作为一个人,根据常识,我们知道,应该进一步增加加热的功率 。可是增加多少该如何计算呢?
前辈科学家们想到的方法是真的巧妙 。
设置一个积分量 。只要偏差存在,就不断地对偏差进行积分(累加),并反应在调节力度上 。
这样一来,即使45℃和50℃相差不太大,但是随着时间的推移,只要没达到目标温度,这个积分量就不断增加 。系统就会慢慢意识到:还没有到达目标温度,该增加功率啦!
到了目标温度后,假设温度没有波动,积分值就不会再变动 。这时,加热功率仍然等于散热功率 。但是,温度是稳稳的50℃ 。
kI的值越大,积分时乘的系数就越大,积分效果越明显 。
所以,I的作用就是,减小静态情况下的误差,让受控物理量尽可能接近目标值 。
I在使用时还有个问题:需要设定积分限制 。防止在刚开始加热时,就把积分量积得太大,难以控制 。
(二)再来看看PID到底怎么调?
(PID参数调整口诀)
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,前高后低四比一
一看二调多分析,调节质量不会低
若要反应增快,增大P减小I
若要反应减慢,减小P增大I
如果比例太大,会引起系统震荡
【电商pid是什么意思 pid是什么】
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