淺談PID算法的原理

xydwang

PID算法也叫估比例 積分 微分 算法，它運用比例積分微分的思想計算輸入量的設定量之間的偏差，最終是輸出量穩定的設定量上。

比例P：比例項其實(shí)就是對預設值和反饋值的放大倍數。舉個(gè)例子說(shuō)明：假如原來(lái)電機兩端的電壓為U0 ，比例P為0.2，輸入值是800，而反饋值1000，那么輸出到電機兩端的電壓應變成U0+0.2*（800-1000）。從而達到調解速度的目的，顯然比例P越大時(shí)，電機轉速回歸到輸入什的速度越快，調解靈敏度就越高。從而，加大P的值，可認減少非穩定態(tài)的時(shí)間，但是同時(shí)也可通告機轉速在預設值附近震蕩的情形，所以又引入積分I解決此問(wèn)題。

積分I：顧名思義，積分項部分其實(shí)就是對預設值和反饋值之間的差值在時(shí)間上進(jìn)行累加。當差值不是很大時(shí)，為了震蕩，可以先讓電機按原速度繼續運行，當時(shí)要用這個(gè)差值用積分薦累計。當這個(gè)值累計到一定值時(shí)，再一次性進(jìn)行處理。從而避免了震蕩現象的發(fā)生�？梢�(jiàn)積分項的調節存在明顯的滯后。而I值越大，滯后現象越明顯。

微分D：微分薦部分其實(shí)就是求電機轉讓速的變化率。也就是前后兩次差值的差而已。也就是說(shuō)，微分薦是根據差值變化的速率，提前給出一個(gè)相應的調節動(dòng)作，可見(jiàn)微分薦的調節是超前的。并且D越大，超前超過(guò)越明顯�？梢栽谝欢ǔ潭壬暇彌_震蕩。比例薦的作用僅是放大誤差的幅值，而目前需要增加的是“微分項”，它能預測誤差變化的趨勢，這樣，具有比例+微分的控制器，就能夠提前使掏誤差的控制作用等零，甚至為負值，從而避免了被控制量的嚴重超調。