增量式和位置式PID

萌到你眼炸
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2021年02月13日 19:55
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2021年2月13日发(作者:急救室)


先介绍几个概念,首先是比例带



< p>
比例带是一个无量纲的纯数值,


其物理意义为:


调 节阀从全开到全关


(输出做全量程范围变化时)



输入


(被


控量)的变化占其全量程变化范围的百分数 。如输入为温度,输出为阀门开度,


1-100


摄氏度量程,如 希望


温度从


15


——

< br>20


度变化时,阀门从全开到全关,比例带为


5%




以智能车速度控制为例,控制量占空比从


0-100%


变化,如设定速度值为


6 0


,测量值为


40


< br>100%


占空比


加速,测量值为


80



0


占空比。即速度从

< p>
80


变化到


40


,占空比 从


0


变化到


100%

< br>,则比例带为


40%




比例带反映的是对误差的敏感程度,比例带越小,对误差越敏感。对误差越敏感,越容易引起震 荡。



以下是


PID

< br>的公式




当然在单片机中,积分用求和来完成,微分用做差来完成。




其中



< /p>


KP


为比例带的倒数,比例带越小,


KP


越大,对误差越敏感。



< p>
其中


T


为采样时间,若


1 0ms


测速一次,则


T=10ms


,< /p>


Ti


为积分时间,积分时间约大,积分作用越弱。



Ti


积分时间的物理意义为,当误差不变的情况下, 积分作用达到和比例控制相同的效果所需的时间。



例如,当误 差为


5%


时,比例控制给出


100%< /p>


的控制量,若不考虑比例控制,只用积分,同样是


5%

< p>
的误差


且不变,当积分时间为


5s


时,也能达到


100%


,不过需要

5s


的时间。



也就是说,当误差 一定时,比例控制会立刻起作用,而积分控制也能达到和比例相同的效果,但是需要经


过 一定时间,这个时间就是积分时间。这一点从公式中推导一样可以得到这个结论。


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