手把手教你看懂並理解Arduino PID控制庫——設定值忽然改變

引子

本文將分析《手把手教你看懂並理解Arduino PID控制庫》中：設定值的忽然改變，如何避免輸出突變。

問題定義

首先先看一下上述問題的圖示說明：

假設PID控制的輸出的限制是255，若是按照PID經典公式計算，PID控制器不知道其輸出的極限值是255，因爲設定值較大，那麼輸出會一直增加，超過255，達到300/400或者更高。此時，忽然下降設定值到一個較低的位置（比被控量更小），那麼，因爲積分項的做用，輸出會須要必定的時間纔會漸漸過分到極限值如下，而後再慢慢降到所需的設定值。從圖中看，就是綠色線條的Lag，這個 是咱們不但願看到的。

解決方案

有多種手段能夠減少上述問題的影響。

最簡單的方式：告訴PID軟件輸出限制是什麼，一旦達到了限制，PID參數將再也不累加（積分），注意這裏不是「生硬」的將輸出限制在極限值，而是到達極限值後，要關閉積分項的繼續累加，不然一旦PID恢復，積分項超限部分仍會進入控制流程，影響輸出。至於微分項，在時間上僅和上一次的被控量值存在關聯，因此影響是微乎其微的。

從圖中看出：

一旦積分項控制住了，輸出值則會被限制在一個合理的範圍中，就算超限，也不會過大。而被控量在設定值降到合理範圍後，也不會存在時間上的較大滯後。

NOTE：若有不足之處請告知‘

下一章節將分析PID開啓和關閉對系統的影響^.^

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