Mind+模拟演示 PID控制(2)

2020-01-052.7万
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本文介绍了PID控制算法的基本原理和应用,通过Mind+模拟演示,展示了PID公式的具体形式,并详细解释了Kp、Ki、Kd三个参数的作用。Kp参数让系统输出接近目标位置,但存在抖动;Ki参数弥补Kp的不足,但也增加抖动;Kd参数则减少抖动,使变化曲线更加平滑。通过调节这些参数,可以实现更稳定的系统输出。
Mind+模拟演示 PID控制(2)图1
PID 算法,是控制理论中最常用、最经典的算法,在我们的生产和生活中应用的非常广泛。它并不是什么很神圣的东西,大家一定都见过 PID 的实际应用:比如四轴飞行器,再比如平衡小车,还有汽车的定速巡航、3D 打印机上的温度控制器、恒温热水器等。就是类似于这种:需要将某一个物理量“保持稳定”的场合(比如维持平衡,稳定温度、转速等),PID 都会派上大用场。

它的公式为:







或者我们在编程时更常用的是数字式的 PID 公式:







PID 控制系统是一种闭环控制系统,闭环控制是根据控制对象输出的反馈来进行校正的控制方式。它能够根据测量出的实际值与计划值之间的误差 Error,按一定的标准来进行纠正。

Mind+模拟演示 PID控制(2)图2
下载附件PID_比例微积分控制 .rar

最后用一张动图来总结一下本文讲的 PID 算法。从下图中,我们可以直观理解 PID 中三个参数 Kp、Ki、Kd 的作用。图中红色虚线为目标位置,蓝色实线为系统输出。

- 当调节 Kp 参数时,可以让系统输出越来越接近目标位置,但是存在抖动、以及存在稳定误差调节力度不够的问题;
- 调节 Ki 参数,可以弥补 Kp 参数调节力度不够的问题,但是也会增加抖动;
- 调节 Kd 参数,会让抖动减小,变化曲线更加平滑。







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评论(8)
昊男Henry
昊男Henry
非常好的说明,支持!
朱永林
朱永林
太有用了,支持!
DFzero
DFzero
附件下载不了
laai
laai
支持!~
gada888
gada888
支持下
kylinpoet
kylinpoet
多谢分享,学习了。
DFrJ5KYVQaH
DFrJ5KYVQaH
好东西,一定要分享
王尧坤
王尧坤
厉害了,大神
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