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标题Re: [学术] 问题 PID 各各参数代表什麽意思
时间Mon Jan 26 18:15:22 2015
※ 引述《kingzero (一起迷路)》之铭言:
: 我是EE计算机 的
: 以前没有碰过PID控制器,看到相关的资料也觉得很简单.
: 但是自己做的时候就觉得问题重重了.老是达不到想到要的要求.
: P.I.D各各参数所代表的意义是什麽?
: 我试过了传统的硬调方式 把P由0慢慢加到系统有点不稳
: 再慢慢把I往上加
: 最後再加D
: 但是P.I.D各决定什麽?
: 版上有大大可以解说一下吗?
仅回答P、I、D 的意义,基础名词就不解释了。
P是等比例补偿控制,误差越大就补偿愈多。举例来说,你控制一台汽车,
目标车速100,当你车速只有95,那你油门该踩多一点,补点油,把速度加上去;
当你车速只有90,那你油门要踩更多,才能加速更多,
当你车速只有80,那你最好大脚踩下去。
这种『误差愈大,补偿愈多』的控制,就是P控制
P控制根据你每一个当下误差大小,计算补偿量。
设定P值的大小,就是设定补偿比例。P值大表示补偿量多,也表示容易过度反应。
开车比较缓和的人,需要加速时,他油门也是慢慢加
减速时,就油门放开,轻轻踩煞车 这就是P值设定小
相对的 有些人急性子 加速就大脚踩下去 超速再紧急煞车
这就是P值设定大
文中提到,你P值设定到系统有点不稳了,代表你P值设定过大。
试想,假设你车速98,误差没有很大,却猛踩油门,
接着车速一瞬间冲到102,你又激烈煞车,以致车速瞬间掉到100以下
又回到重新加速的状况,如此往复循环。
这样激烈的设定并不是一个好的设定
Ziegler & Nichols 参数调整法则 是把 P值设定在震荡值的一半。
其目的就是要减少震荡
即使开车过程中,你努力把车速控制在100公里附近,
但当你这样加速、减速、加速、减速 开了一段时间之後,
误差就慢慢累积出来了。
I 控制器就是补偿累积误差
他不是根据『当下』的误差多少来设定补偿。
而是过去一段时间,你累积了多少误差来设定补偿。
举例说,你目标是控制时速100公里,但过去一阵子的平均时速是98,
那也许你就要考虑把多踩一点油门,
至於你要踩到101,102,还是103,就看经验决定。
如果要补多一点,I就设定大一点(或是时间常数短一点)
反之亦然。
D 控制关注的是误差的变化趋势,这不好解释。
假设你车子稳稳地开在路上,突然车速往下掉
(可能是没油,可能是电路出问题),你下意识就是踩油门。
你是根据『车速下掉』这个概念补油门,
而不是『目前车速差多少』来决定补油门。
或者,你从0加速到100,当你车速不到80,你可以尽情的踩油门
当车速到80时的时候,你已经接近目标了,就把油门放开一些,
到90时,油门再放开一些,
甚至当你车速到达95公里时,你可能还会预先煞车,
避免最後速度超过100。
这就是D控制。
PID可以做到大部分的控制,但是单单一个PID控制器很难做到精密的控制。
你应该思考,你是否真的需要PID控制,
就一般控制而言,P或PI就可以达到很好的控制效果。
如果你需要响应快,又需要精密控制,那你可能需要两组参数。
另外,PID控制不理想,有时不是参数设定的问题。
致动器与负载是否匹配也是重点。
如果致动器不够力,参数调再大,也推不动。
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