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标题: 各路大神，pid分位置式和增量式，到底有毛区别啊?? [打印本页]

作者: 释是圣杰 时间: 2013-11-28 09:32
标题: 各路大神，pid分位置式和增量式，到底有毛区别啊??
也是做过智能车一年的人了，不过现在对于这两种pid调节比较纠结，哪位大神能够拿电机调速来为例子来谈谈这么个问题啊？？

作者: rubick 时间: 2013-11-28 11:35
想象一个滑块套在一根杆子上，能自由滑动。
如果我用一个弹簧固定住它，那么它只要离开平衡位置，就有一个回复力。
这就是位置式P控制，劲度系数就是P。
其特性是，如果受到一个稳定的干扰，例如有风一直吹着滑块，
最后滑块不会稳定在初始位置，有一个静态误差。

相对的，增量式只要最终稳定下来，一定是稳定在平衡位置的。
增量式是只要与平衡位置还有偏差，就加大回复力，
位置式是，回复力与偏差成正比。

作者: Jyoun 时间: 2013-11-28 13:36

rubick 发表于 2013-11-28 11:35
想象一个滑块套在一根杆子上，能自由滑动。
如果我用一个弹簧固定住它，那么它只要离开平衡位置，就有一个 ...

你说的那个“增量”是类似积分项的累加，和积分项作用类似，可以消除静差。。我知道的增量式是临近两次位置式相减，即每次调节的参考是上一次，即输出与输入的增量有关。

作者: rubick 时间: 2013-11-28 16:37

Jyoun 发表于 2013-11-28 13:36
你说的那个“增量”是类似积分项的累加，和积分项作用类似，可以消除静差。。我知道的增量式是临近两次位 ...

不对吧？“即输出与输入的增量有关。”

那输入无变化，输出岂不是为零？

作者: Jyoun 时间: 2013-11-28 19:09

rubick 发表于 2013-11-28 16:37
不对吧？“即输出与输入的增量有关。”

那输入无变化，输出岂不是为零？

我认为是这样的，输入变化，增量式才会有输出。你说的“位置式”实际是pid位置式的pd（比例微分）部分，这样会有静差，比如弹簧振子因为摩擦力回不到中心位置。加上i，积分环节后，只要有偏差，偏差积分就会不断增大，最终使振子克服摩擦力回到中心位置。增量式是两次位置式之差，近似约分之后剩下部分其实就是位置式中d环节的两次之差，所以说增量式不存在积分饱和（别处看到），因为积分部分在增量式里边被近似的约掉了（两次的积分很接近），只剩d3-2d2+d1，其作用我觉得应该跟位置式中的d类似。

作者: Jyoun 时间: 2013-11-28 19:17

rubick 发表于 2013-11-28 16:37
不对吧？“即输出与输入的增量有关。”

那输入无变化，输出岂不是为零？

我也不知道是我理解不对还是怎么，师兄也说有累加的就是增量式，但是我查阅相关资料后，我觉得累加只是pid的i积分环节啊，只是不同的累加方式有不同的积分效果，我看到的资料基本都是说的两次位置式之差就是增量式。

作者: rubick 时间: 2013-11-28 19:17

Jyoun 发表于 2013-11-28 19:09
我认为是这样的，输入变化，增量式才会有输出。你说的“位置式”实际是pid位置式的pd（比例微分）部分，这 ...

不对哟！是这样的：

位置式P控制：
output = (expect-input)*P;
增量式P控制：
output=0;
output+= (expect-input)*P;

就这么简单。

作者: Jyoun 时间: 2013-11-28 19:21

rubick 发表于 2013-11-28 19:17
不对哟！是这样的：

你这个前者是偏差，后者是偏差积分。分别对应pid控制的p和i，实际pid是三个同时使用的，你还有微分没有用上。

作者: Jyoun 时间: 2013-11-28 19:22

rubick 发表于 2013-11-28 19:17
不对哟！是这样的：

你这个前者是偏差，后者是偏差积分。分别对应pid控制的p和i，实际pid是三个同时使用的，你还有微分没有用上。

作者: rubick 时间: 2013-11-28 20:15

Jyoun 发表于 2013-11-28 19:22
你这个前者是偏差，后者是偏差积分。分别对应pid控制的p和i，实际pid是三个同时使用的，你还有微分没有用 ...

位置式PID控制：
output = (expect-input)*P + (input-input_last)*D + (sum(expect)-sum(input))*I;
增量式PID控制：
output=0;
output+= (expect-input)*P + (input-input_last)*D + (sum(expect)-sum(input))*I;

后面是一样的，增量式或位置式，只针对P控制。

作者: Jyoun 时间: 2013-11-28 20:25

rubick 发表于 2013-11-28 20:15
位置式PID控制：
output = (expect-input)*P + (input-input_last)*D + (sum(expect)-sum(input))*I;
增 ...

嗯，师兄他们就差不多是这样用的，但是他们没有用积分项，我也没看出这样处理跟积分项的区别。

作者: 释是圣杰 时间: 2013-11-28 23:35

rubick 发表于 2013-11-28 11:35
想象一个滑块套在一根杆子上，能自由滑动。
如果我用一个弹簧固定住它，那么它只要离开平衡位置，就有一个 ...

谢谢啦、、、不过还是有些晕

作者: 释是圣杰 时间: 2013-11-28 23:37

Jyoun 发表于 2013-11-28 13:36
你说的那个“增量”是类似积分项的累加，和积分项作用类似，可以消除静差。。我知道的增量式是临近两次位 ...

谢谢。。。还是不太明白

作者: 释是圣杰 时间: 2013-11-28 23:39

Jyoun 发表于 2013-11-28 19:09
我认为是这样的，输入变化，增量式才会有输出。你说的“位置式”实际是pid位置式的pd（比例微分）部分，这 ...

谢谢

作者: 释是圣杰 时间: 2013-11-28 23:43

rubick 发表于 2013-11-28 20:15
位置式PID控制：
output = (expect-input)*P + (input-input_last)*D + (sum(expect)-sum(input))*I;
增 ...

谢谢！！1

作者: 释是圣杰 时间: 2013-11-28 23:47

Jyoun 发表于 2013-11-28 20:25
嗯，师兄他们就差不多是这样用的，但是他们没有用积分项，我也没看出这样处理跟积分项的区别。

谢谢。。有些理解了。

作者: 黯伤人 时间: 2014-4-26 15:27

rubick 发表于 2013-11-28 20:15
位置式PID控制：
output = (expect-input)*P + (input-input_last)*D + (sum(expect)-sum(input))*I;
增 ...

增量式的是△ u(k)=P*(△ e(k))+I*e(k)+D*(△ e(k)-△ e(k-1)),△ u(k)是相对于上次的变化。是这样的吗

作者: 黯伤人 时间: 2014-4-26 15:28

Jyoun 发表于 2013-11-28 13:36
你说的那个“增量”是类似积分项的累加，和积分项作用类似，可以消除静差。。我知道的增量式是临近两次位 ...

增量式的是△ u(k)=P*(△ e(k))+I*e(k)+D*(△ e(k)-△ e(k-1)),△ u(k)是相对于上次的变化。是这样的吗

作者: rubick 时间: 2014-4-27 13:07

黯伤人发表于 2014-4-26 15:27
增量式的是△ u(k)=P*(△ e(k))+I*e(k)+D*(△ e(k)-△ e(k-1)),△ u(k)是相对于上次的变化。是这样的吗

是

作者: 黯伤人 时间: 2014-4-27 14:14

rubick 发表于 2014-4-27 13:07
是

嗯

作者: yyyzrxh 时间: 2014-4-27 16:28

rubick 发表于 2013-11-28 11:35
想象一个滑块套在一根杆子上，能自由滑动。
如果我用一个弹簧固定住它，那么它只要离开平衡位置，就有一个 ...

2楼有点误导人了~~~~~~~~~·

作者: rubick 时间: 2014-4-27 16:51

yyyzrxh 发表于 2014-4-27 16:28
2楼有点误导人了~~~~~~~~~·

那真是对不起啊……

作者: BlackMetal 时间: 2016-1-15 04:01

Jyoun 发表于 2013-11-28 19:22
你这个前者是偏差，后者是偏差积分。分别对应pid控制的p和i，实际pid是三个同时使用的，你还有微分没有用 ...

我觉得增量式也是存在积分的，也可能存在积分饱和。计算增量 value = kI*error；（只写了积分向）。输出out += value ；这个out始终累加，最后的输出相当于kI（error + last_error+...+），积分还是加上了。

作者: BlackMetal 时间: 2016-1-15 04:09
其实是一样的，增量式最后那个输出化解完和位置式一样

作者: a867777057 时间: 2017-3-28 19:34
真的是受益良多啊

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