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电子发烧友网>电子资料下载>电子资料>PID到底是什么

PID到底是什么

2020-12-18 | pdf | 0.18 MB | 次下载 | 3积分

资料介绍

  PID,就是“比例(proportional)、积分(integral)、微分(derivative)”,是一种很常见的控制算法。PID 已经有 107 年的历史了。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 。..。 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。那么问题来了:比如,我想控制一个“热得快”,让一锅水的温度保持在 50℃,这么简单的任务,为啥要用到微积分的理论呢。你一定在想:这不是 so easy 嘛~ 小于 50 度就让它加热,大于 50 度就断电,不就行了?几行代码用 Arduino 分分钟写出来。没错~在要求不高的情况下,确实可以这么干~ But!如果换一种说法,你就知道问题出在哪里了:如果我的控制对象是一辆汽车呢?要是希望汽车的车速保持在 50km/h 不动,你还敢这样干么。设想一下,假如汽车的定速巡航电脑在某一时间测到车速是 45km/h。它立刻命令发动机:加速!结果,发动机那边突然来了个 100%全油门,嗡的一下,汽车急加速到了 60km/h。这时电脑又发出命令:刹车!结果,吱 。..。..。..。..。.. 哇 。..。..。..。..(乘客吐) 所以,在大多数场合中,用“开关量”来控制一个物理量,就显得比较简单粗暴了。有时候,是无法保持稳定的。因为单片机传感器不是无限快的,采集、控制需要时间。而且,控制对象具有惯性。比如你将一个加热器拔掉,它的“余热”(即热惯性)可能还会使水温继续升高一小会。这时,就需要一种『算法』:它可以将需要控制的物理量带到目标附近它可以“预见”这个量的变化趋势它也可以消除因为散热、阻力等因素造成的静态误差 。..。 于是,当时的数学家们发明了这一历久不衰的算法——这就是 PID。你应该已经知道了,P,I,D 是三种不同的调节作用,既可以单独使用(P,I,D),也可以两个两个用(PI,PD),也可以三个一起用(PID)。这三种作用有什么区别呢?客官别急,听我慢慢道来

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