PID參數(shù)采樣周期選擇

在學(xué)習(xí) PID 算法的參數(shù)整定的時(shí)候，每一個(gè)系統(tǒng)的 PID系數(shù)是不通用的，在不同的系統(tǒng)中運(yùn)用同樣的 PID系數(shù)，其最終所體現(xiàn)的效果可能是相差可能甚遠(yuǎn)的，所以我們需要根據(jù)實(shí)際的系統(tǒng)進(jìn)行 PID 的參數(shù)整定（調(diào)參）。

采樣周期選擇

采樣周期指的是 PID控制中實(shí)際值的采樣時(shí)間間隔，其越短，效果越趨于連續(xù)，但對(duì)硬件資源的占用也越高。在實(shí)際的應(yīng)用中，我們可以使用理論或者經(jīng)驗(yàn)方法來確定采樣周期：

① 理論方法：香農(nóng)采樣定理。

這個(gè)定理可以用來確定采樣周期可選擇的最大值，當(dāng)采樣周期超出了這個(gè)最大的允許范圍，我們所得到的信號(hào)就會(huì)失真，也就無法較好地還原信號(hào)了。

香農(nóng)采樣定理的具體原理我們不展開介紹，感興趣的朋友可以去查找相關(guān)的資料，我們這里重點(diǎn)關(guān)注經(jīng)驗(yàn)方法。

② 經(jīng)驗(yàn)方法：根據(jù)控制對(duì)象突變能力選擇。

假設(shè)電機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速為 20RPM，我們需要提高它的轉(zhuǎn)速到 30RPM，此電機(jī)的轉(zhuǎn)速在 1s 之內(nèi)最大可以突變 10RPM，如果我們每 1ms采集一次電機(jī)轉(zhuǎn)速，那么每一次采集到的速度變化量最大為 10RPM / 1000 =0.01RPM。

很明顯，此時(shí)最大的變化量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于當(dāng)前的速度，對(duì)我們的 PID控制效果并沒有明顯的提升，但是卻占用了很多的硬件資源，因此，我們需要根據(jù)控制對(duì)象的突變能力來選擇采樣周期。