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PIDProportio
alI
tegralDerivative控制是最早发展起来的控制策略之一,由于其算法简单、鲁棒性稳定性)好和可靠性高,被广泛应用于工业过程控制,尤其适用于可建立精确数学模型的确定性控制系统。模拟PID控制系统原理框图
PID是一种线性控制器,它根据给定值rk与实际输出值yk的差值e(t)构成控制方i
out案,利用运放实现模拟PID的一个例子:
式中:
以上为典型模拟PID应用例子。关于各调节器的作用说明:比例调节器P1、起调节作用与输出量和给定量的差成正比,有差就有调节作用,所以他的调节结果总是有差存在,这种调节不可消除差,所以叫这种调节为有静差调节;2、但这种调节作用快,能很快减小误差,是最常用的一种调节器!3、积分I调节慢,所以PI是最常用的一种搭配!积分调节器I1、是给定量与输出量的差对时间的积分,在电路里就是用给定量与输出量的差给电容充
f电,只要时间足够长,电容器的电压总会到达给定量,使输出量与给定量的差为零;2、积分调节器是一种无静差调节器,意思是说可调节到给定值,做到精确、准确输出;微分控制调节器D1、,这种控制总是以输出量与给定量的差的变化率成正比,差变化越剧烈,调节作用越大,差变化越平稳,调节作用越弱;2、这种微分调节作用,使得输出量平稳而很少波动;3、这种微分调节作用,对输出量的变化、波动产生强烈的阻尼、抑制的作用,就像摩擦力的作用;
数字式PID应用:增量式PID的算式为:
如果换换成智能车里的方向控制就变为:Pwm_offsetPWMMiddlePID_Perrorlast_errorPID_IerrorPID_Derrorpre_error2last_error其中:errormiddleoffset,注意这个公式里的offset应该有正负之分,左右偏移的值互为相反。这样自然就确定了最后的方向。
PWMMiddle为舵机正向时的值。
转换成智能车里的速度控制信息就变为:pwmtempPWMDTY23PID_Perrorlast_errorPID_IerrorPID_Derrorpre_error2last_error其中errorspeed_v(期望速度)i
frared_value7(即时速度)PWMDTY23是PWM中的静态参数。即速度等于零(或者是等于某个安全速度)的参数。由上述代码中,speed_v表示标准速度期望速度,i
frared_value7表示经编码器计算出的即时速度值,通过计算它们的差值error,再利用增量PID控制算法计算出pwmtemp,再对pwmtemp进行处理,最后PID程序处理的结果是给出一个PWM信号,而这个信号就是驱动电机的,当error大,即标准速度和即时速度相差的比较多时,pwmtemp的绝对值相对比较大,则给电机的PWM信号相对较大,这样电机转速相对较快;反r
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