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飞思小车PID控制的通俗理解[2]

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发表于 2010-3-15 12:46:09 | 只看该作者 回帖奖励 |正序浏览 |阅读模式
为了避免教科书公式化的说明,本文用口语化和通俗的语言描述。虽然不一定恰当,但意思差不多,就是那个事。如果要彻头彻尾地弄PID,建议多调试,写几个仿真程序。


PID
一般有两种:位置式PID和增量式PID。在小车里一般用增量式,为什么呢?位置式PID输出与过去的所有状态有关,计算时要对e(每一次的控制误差)进行累加,这个计算量非常大,而明没有必要。而且小车的PID控制器的输出并不是绝对数值,而是一个△,代表增多少,减多少。换句话说,通过增量PID算法,每次输出是PWM要增加多少或者减小多少,而不是PWM的实际值。

下面均以增量式PID说明。

  这里再说一下P、I、D三个参数的作用。P=Proportion,比例的意思,IIntegral,积分,DDifferential微分。

打个比方,如果现在的输出是1,目标输出是100,那么P的作用是以最快的速度达到100,把P理解为一个系数即可;而I呢?大家学过高数的,0的积分才能是一个常数,I就是使误差为0而起调和作用;D呢?大家都知道微分是求导数,导数代表切线是吧,切线的方向就是最快到至高点的方向。这样理解,最快获得最优解,那么微分就是加快调节过程的作用了。

公式本来需要推导的,我就不来这一套了。直接贴出来:

看看最后的结果:

△Uk=A*e(k)+B*e(k-1)+C*e(k-2)

这里KP是P的值,TD是D的值,1/Ti是I的值,都是常数,哦,还有一个T,T是采样周期,也是已知。A
B
C
是由P I D换算来的,按这个公式,就可以简化计算量了,因为 P I D 是常数,那么A B C可以用一个宏表示。这样看来,只需要求e(k) e(k-1) e(k-2)就可以知道△Uk的值了,按照△Uk来调节PWM的大小就OK了。PID三个参数的确定有很多方法,不在本文讨论范围内。采样周期也是有据可依的,不能太大,也不能太小

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发表于 2015-4-25 13:35:54 | 只看该作者
讲的好啊  明白了!!!!!
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发表于 2014-10-9 16:48:27 | 只看该作者
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发表于 2014-9-24 21:44:34 | 只看该作者
太笼统,没动
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发表于 2014-9-3 15:24:11 | 只看该作者
谢谢,感觉找着路了
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发表于 2014-8-30 20:33:47 | 只看该作者
真通俗 没看懂
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发表于 2014-8-29 11:13:54 | 只看该作者
感谢楼主
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谢谢
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挺好
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