PID算法之我见，详细讲解PID认知，让你上升一个新台阶
5星 · 超过95%的资源 需积分: 41 13 浏览量
2020-12-30
12:53:28
上传
评论 2
收藏 279KB DOCX 举报 
PID 算法之我见-段志杰 5/19/2020
对于一套系统，有设定的目标值，也有控制对象实际输出值，当实际值与目标值不一
致时，两者之间产生的偏差称为误差值。PID 算法是一种根据偏差的比例、积分和微分进
行控制的算法，使得实际输出值趋近于目标值，这种控制过程简称 PID 控制。PID 控制是
系统控制理论中技术最成熟，应用最广泛的一种控制技术，结构简单，参数调整方便，是
在长期的工程实践中总结出来的一套控制方法。其结构如下图所示：
使用 PID 算法对一个控制对象（如倒立摆、四轴飞行器、平衡小车等）进行稳定控制 ，
除了需要对 PID 算法有比较清晰的理解，还需要一些单片机编程的基础，对于一个新手，
想通过动手实践的方式理解 PID 算法可能会感觉捉襟见肘，不知如何下手。在我看来，在
不通过动手实践的情况下，想要深刻理解 PID 算法，可以分解成两个部分去实现。
一、总体思路
① 第一部分：
就是纯粹的 PID 系统，不用管这个系统底层软硬件是怎么去实现的，仅站在理论的角
度去深刻理解 P、I、D 这三个参数的物理意义，以及调节这三个参数会产生什么样的效果。
② 第二部分：
此时不用去管 P、I、D 三个参数的物理意义，而是根据位置式或者增量式 PID 的理论
公式，使用单片机进行编程，去实现底层的这个 PID 系统。即将调节器的输出与执行单元
这个衔接环节做好。
③ 掌握第一第二部分之后：
此时第一部分中已经知道修改这三个参数后各会产生什么效果，第二部分将第一部分
中的操作落实到了具体的硬件操作，就是实现了一个衔接的过程。那么在后续对系统进行
参数调节时就不用再管底层硬件是一个什么情况，只需要看 P、I、D 参数调节后输出的变
化，根据上层的理论对参数进行优化。
因此不仅要对 PID 的上层理论深刻了解，这个容易做到，因为大部分的教材都是在讲
理论；更重要的是将上层与底层的这个衔接过程做好，这个过程完成好后，你就可以在上
层自由自在的大谈理论了。
二、总体思路中第一部分详解
①PID 算法中 P 参数的作用
控制规律为：
评论5
最新资源