作嵌入式開發控制系統,應該常常會用到PID(比例,積分,微分,proportional,integral,derivative)算法,PID 控制器以各類形式使用超過了不少年,普遍應用在機械設備、傳動設備和電子設備。在微處理器出現之前,許多的老工程師都是用電阻電容等期間來搭建PID硬件控制器,最基礎的硬件PID控制器,在模電課程中應該都學習過,可是估計你們都忘記的差很少了,沒事能夠去複習下,隨着微處理器電子技術的發展,採用微處理器的數字 PID 控制器算法應用也愈來愈普遍,可是最基礎的PID知識,仍是有不少的工程師不懂,今天咱們就來說講PID的基礎理論。算法
PID控制器具備結構簡單、容易實現、控制效果好、魯棒性強等特色是迄今爲止最穩定的控制方法。它所涉及的參數物理意義明確理論分析體系完整併爲工程界所熟悉於是在工業過程控制中獲得了普遍應用。下面式(1)就是最基礎的PID表達式微信
u(t): PID 控制器輸出學習
e(t): 設定值和實際值的偏差 spa
Kp: 比例增益.net
Ti: 積分時間orm
Td: 微分時間開發
對式(1)進行數字化採樣表達,就獲得式(2),get
n - - 採樣序列 it
T - - - 採樣週期 io
u(n) - -第n次輸出.
e(n) - -第n次和第n-1次採樣的偏差
Ki - - - 積分系數. Ki=Kp * T/Ti .
Kd - - - 微分系數Kd=Kp * Td/T .
式(2)就是簡單的位置式PID算法表達式,在你的程序中完成這個表達式並與系統結合起來,就能夠把位置式PID引入你的控制系統,參數的整定,須要你下功夫熟悉流程。
由(2)可獲得式(3):
(2) – (3) 能夠獲得式(4)
(4)就是增量式經常使用的表達式,在溫度,壓力,等流程控制中常常會用到這種算法,在應用中注意採用週期的選擇和參數的整定。至此你是否是簡單理解了PID算法?
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