PID簡稱比例帶微積分,是工業控制中常用的一種控制方法,適用於基本上線性,且動態特性不隨時間變化的系統。
e(t)為偏差信號,它等於給定量與輸出量之差(反饋)
Ti為積分時間常數,Td為微分時間常數
對於工業控制中,使用的是MCU,無法計算微積分,因此,必須將這個公式進行線性化
當前位置式輸出:U(t)=Kp*e(t)+Ki*∑e(t)+Kd*(e(t)-e(t-1))
上次位置式輸出:U(t-1)=Kp*e(t-1)+Ki*∑e(t-1)+Kd*(e(t-1)-e(t-2))
增量變化輸出: ΔU(t)=Kp*( ( e(t)-e(t-1)) )+Ki*e(t)+Kd*( ( e(t)-2*e(t-1)+e(t-2) ) )
其中:
Kp---比例係數、Ki---積分系數、Kd---微分系數,均為待定的係數;
偏差和:∑e(t)=e(t)+e(t-1)+e(t-2)+······+e(1)即每次測量的偏差值總和,注意正負(積分);
U(t)本次輸出反饋量,U(t-1)上一次輸出反饋量,一般都是模擬量,使用中需要對這個數值進行AD採樣;ΔU(t)=U(t)-U(t-1)。
Kp比例項特點:
能迅速反映誤差,從而減小誤差,但它不能消除穩態誤差,加大 Kp 還會引起系統的不穩定。
Ki積分項特點:
有足夠的時間,積分作用將能完全消除誤差。但其缺點積分控制是偏差累積控制,控
製作業緩慢,但是如果積分作用太強會使系統的超調量加大,甚至出現振盪。
Kd微分項特點:
預測誤差變化趨勢,減小超調量,克服振盪,使系統的穩定性提高,還能加快系統的動態
響應速度,減小調整時間,從而改善系統的動態性能。
PID參數調整的口訣:
參數整定找最佳,從小到大順序查
先是比例後積分,最後再把微分加
曲線振盪很頻繁,比例度盤要放大
曲線漂浮繞大灣,比例度盤往小扳
曲線偏離回覆慢,積分時間往下降
曲線波動週期長,積分時間再加長
曲線振盪頻率快,先把微分降下來
動差大來波動慢。微分時間應加長
理想曲線兩個波,前高後低4比1
一看二調多分析,調節質量不會低
閱讀更多 英特隆科技 的文章