關(guān)于PID的一些理解與調(diào)節(jié)經(jīng)驗！

參數(shù)整定找最佳，從小到大順序查

先是比例后積分，最后再把微分加

曲線振蕩很頻繁，比例度盤要放大

曲線漂浮繞大灣，比例度盤往小扳

曲線偏離回復(fù)慢，積分時間往下降

曲線波動周期長，積分時間再加長

曲線振蕩頻率快，先把微分降下來

動差大來波動慢。微分時間應(yīng)加長

理想曲線兩個波，前高后低4比1

一看二調(diào)多分析，調(diào)節(jié)質(zhì)量不會低

寫在前面的話

關(guān)于C語言修正模擬PID的過程，這里就不再詳談了，網(wǎng)上一抓一大把，關(guān)注發(fā)燒友公眾號回復(fù)資料和郵箱地址可以免費獲取電子資料一份。雖是對深入理解PID有莫大的幫助，但是入門我還是覺得沒有實際操作來的實在！

自己也是這么走過來的，深知其中的個把辛酸，于是再度落筆，完善這篇文章，如果也能在你前行的路上幫到你一把，那真的善莫大焉。

我們經(jīng)常用的PID有兩種，增量PID和位置PID。

位置式PID

位置PID公式

Pwm =Kp*e(k)+Ki*∑e(k)+Kd[e(k)-e(k-1)]

e(k)：本次偏差

e(k-1)：上一次的偏差

∑e(k)：e(k)以及之前的偏差的累積和;其中 k 為 1,2,k;

Pwm 代表輸出

缺點：每次輸出均與過去的狀態(tài)有關(guān)，計算時要對e（k）進行累加，計算機運算工作量大。

增量式 PID

增量式 PID 公式

Pwm += Kp[e(k)-e(k-1)]+Ki*e(k)+Kd[e(k)-2e(k-1)+e(k-2)] （注意是+=）

e(k)：本次偏差

e(k-1)：上一次的偏差

e(k-2)：上上次的偏差

Pwm 代表增量輸出

優(yōu)點：增量型誤動作小，易于實現(xiàn)手動/自動的無擾動切換，不產(chǎn)生積分失控。

缺點：在于積分截斷效應(yīng)大，溢出影響大

兩者區(qū)別

1、

2、增量式PID控制輸出的是控制量增量，并無積分作用，因此該方法適用于執(zhí)行機構(gòu)帶積分部件的對象，如步進電機等，而位置式PID適用于執(zhí)行機構(gòu)不帶積分部件的對象，如電液伺服閥。

3、由于增量式PID輸出的是控制量增量，如果計算機出現(xiàn)故障，誤動作影響較小，而執(zhí)行機構(gòu)本身有記憶功能，可仍保持原位，不會嚴重影響系統(tǒng)的工作，而位置式的輸出直接對應(yīng)對象的輸出，因此對系統(tǒng)影響較大。

注意了，位置式要設(shè)置積分限幅和輸出限幅。增量式只需要設(shè)置輸出限幅！

好像比較一下，位置只剩缺點了。

參數(shù)整定指標及經(jīng)驗

一個好的控制系統(tǒng)應(yīng)滿足3個要求，穩(wěn)定性、快速性、準確性。

PID的評估指標有：最大超調(diào)量、上升時間、靜差

最大超調(diào)量

最大超調(diào)量是響應(yīng)曲線的最大峰值與穩(wěn)態(tài)值的差，是評估系統(tǒng)穩(wěn)定性的一個重要指標

上升時間

上升時間是指響應(yīng)曲線從原始工作狀態(tài)出發(fā)，第一次到達輸出穩(wěn)態(tài)值

所需的時間，是評估系統(tǒng)快速性的一個重要指標

靜差

靜差是被控量的穩(wěn)定值與給定值之差，一般用于衡量系統(tǒng)的準確性

調(diào)節(jié)經(jīng)驗

P，增大P可增大系統(tǒng)的相應(yīng)速度，同時有減小靜差的功能。過大則會產(chǎn)生超調(diào)的效果，產(chǎn)生震蕩，穩(wěn)定性變差。

I，增大I有利于減小靜差。過大消除靜差能力強，同樣容易引起系統(tǒng)震蕩。

D，增大D，有利于加快系統(tǒng)響應(yīng)，抑制超調(diào)量變化，同時削弱系統(tǒng)的響應(yīng)速度，相當于增大系統(tǒng)的阻尼。同時引入微分控制(D)可以增大比例控制系數(shù)(P)以提高系統(tǒng)的響應(yīng)。

位置控制的調(diào)節(jié)經(jīng)驗可以總結(jié)為：先只使用 P 控制，增大 P 系數(shù)至系統(tǒng)震蕩之后加入微分控制以增大阻尼，消除震蕩之后再根據(jù)系統(tǒng)對響應(yīng)和靜差等的具體要求，調(diào)節(jié) P 和 I 參數(shù)。

一般的控制系統(tǒng)單純的P 控制或者 PI 控制(平衡車的速度環(huán)，編碼器可能

存在的噪聲，為防止噪聲被放大并消除系統(tǒng)的靜差)就可以了，但是那些對干擾要做出迅速響應(yīng)的控制過程需要 D（微分）控制（平衡小車的直立環(huán)）。

總的調(diào)節(jié)經(jīng)驗

先只調(diào)P，把其余兩個(I/D)設(shè)為0，同時把系統(tǒng)輸入設(shè)置為最大允許值的60%。

這個什么意思呢，假如我們要調(diào)速度，那就此時把系統(tǒng)占空比設(shè)置值60%

然后從小到大調(diào)節(jié)P，直到系統(tǒng)產(chǎn)生震蕩，然后再反過來調(diào)小，直到系統(tǒng)振蕩消失，記錄此時的P，然后設(shè)置系統(tǒng)的P為當前P的60%。