PID控制详解 一、PID控制简介 PID( Proportional Integral Derivative)控制是最早发展起来的控制策略之一，由于其算法简单、鲁棒性好和可靠性高，被广泛应用于工业过程控制...在工程实际中，应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制，简称PID控制，又称PID调节，它实际上是一种算法。...即当我们不完全了解一个系统和被控对象，或不能通过有效的测量手段来获得系统参数时，最适合用PID控制技术。PID控制，实际中也有PI和PD控制。...PID调节器的适用范围：PID调节控制是一个传统控制方法，它适用于温度、压力、流量、液位等几乎所有现场，不同的现场，仅仅是PID参数应设置不同，只要参数设置得当均可以达到很好的效果。...三、PID控制器的参数整定 PID控制器的参数整定是控制系统设计的核心内容。它是根据被控过程的特性确定PID控制器的比例系数、积分时间和微分时间的大小。
PID控制算法是一个在工业控制应用中常见的反馈回路算法，它把收集到的数据和一个参考值进行比较，然后把这个差别用于计算新的输入值，从而使得整个系统更加准确而稳定。...image.png PID主要适用于基本上线性，且动态特性不随时间变化的系统。 图片来源[1] 下面我们主要了解PID控制算法的细节及其在机器人/自动驾驶领域的应用。...Crosstrack Error是目标偏差，PID的目标就是不断缩小该偏差，使其无限接近于0。...如下图所示，控制指令要求车辆转向为0度，但实际上它转了0.5度，这种误差对于人类司机来讲，会自动校正；但是对于自动驾驶系统，需要消除这种误差。...4.PID Control 如何解决系统偏差导致的目标偏差的问题？直观的感觉是，需要向右打方向盘，校正车辆的行驶方向，使得车辆不断靠近目标轨迹。这就是Integral Control的效果。
如何控制呢？PID？ 看的如何很懵，正常，后续会把这些点串起来。
模拟PID控制原理 在这里使用直流电机的例子进行理解，先看一个使用PID调节直流电机速度的系统框图： ?...这个偏差就是PID控制器的输入，经过PID控制器，可计算出u(t)，然后将u(t)作为直流电机（注：需要有电机的驱动才可带动电机的转动，这里的直流电机包括电机驱动模块在内）的输入。...具体的模拟PID计算公式，也可以说是PID的一个控制规律如下： ? 注：Kp、Ti和Td分别是PID控制的比例系数、积分系数（积分时间）和微分系数（微分时间） ?...接下来对PID控制器中的比例、积分和微分这三个部分进行分析。...，也就是下次要讲的数字PID控制。
之前的几篇文章（电机控制基础篇），介绍的电机编码器原理、定时器输出PWM、定时器编码器模式测速等。 本篇在前几篇的基础上，继续来学习电机控制，通过PID算法，来进行电机的速度控制，并进行实验测试。...PID是经典的闭环控制算法，具有原理简单，易于实现，适用面广，控制参数相互独立，参数的选定比较简单等优点。...在实际的编程应用中，需要使用离散化的PID算法，以适用计算机的使用环境，下面以电机转速控制为例，来看一下两种PID算法的基本原理。...位置式PID 位置式PID是当前系统的实际位置，与想要达到的预期位置的偏差，进行PID控制 ?...电机PID速度控制 上面介绍了PID的基础知识，接下来就使用位置式PID来实现对直流电机转速的控制。
在工程实际中，应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制，简称PID控制，又称PID调节。...微分作用不能单独使用，需要与另外两种调节规律相结合，组成PD或PID控制器 二、公式 PID控制算法在实际应用中又可分为两种：位置式PID控制算法和增量式PID控制算法。...2.2增量式 PID 控制 增量式 PID 控制是指控制器的输出是控制量的增量Δu(k)，当执行机构需要的是控制量的增量而不是位置量的绝对数值时，可以使用增量式 PID 控制算法进行控制。...三、采样周期和控制周期 四、C语言描述PID算法程序 4.1增量型PID的C语言实现 4.2 位置型PID的C语言实现 五、PID调试 由于自动控制系统被控对象的千差万别，PID的参数也必须随之变化...下面简单介绍一下调试PID参数的一般步骤： 5.1负反馈 自动控制理论也被称为负反馈控制理论。首先检查系统接线，确定系统的反馈为负反馈。
上篇文章电机控制进阶——PID速度控制讲解了电机的速度环控制，可以控制电机快速准确地到达指定速度。 本篇来介绍电机的位置环控制，实现电机快速准确地转动到指定位置。...1 位置控制与速度控制的区别 回顾上篇电机控制进阶——PID速度控制，电机速度PID控制的结构图如下，目标值是设定的速度，通过编码器获取电机的转速作为反馈，实现电机转速的控制。 ?...再来看电机位置PID控制，其结构图如下，目标值是设定的位置，通过编码器获取电机累计转动的脉冲数作为反馈，实现电机位置的控制。 ? 所以：对比两张图，速度控制与位置控制的主要区别，就是控制量的不同。...2.2.2 PID电机控制逻辑 周期定时器的回调函数中进行PID的计算，程序中被注释掉的两句是速度控制的代码，用于与位置控制进行对比，通过对比可以明显的看出，位置控制与速度控制的区别在于传入PID的控制量...运算，得到PWM控制值*/ //res_pwm = pwm_val_protect((int)PID_realize(encoderDelta));/*传入编码器的[变化值]，实现电机【速度】控制
此向导可以完成绝大多数PID运算的自动编程，用户只需在主程序中调用PID向导生成的子程序，就可以完成PID控制任务。...PID向导既可以生成模拟量输出PID控制算法，也支持数字量输出；既支持连续自动调节，也支持手动参与控制。建议用户使用此向导对PID编程，以避免不必要的错误。 建议用户使用较新的编程软件版本。...在新版本中的PID向导获得了改善。 PID向导编程步骤 使用以下方法之一打开 PID 向导： ●在Micro/WIN SMART中的工具菜单中选择PID向导： 图1....PID向导中断用的是SMB34定时中断，在用户使用了PID向导后，注意在其它编程时不要再用此中断，也不要向SMB34中写入新的数值，否则PID将停止工作。 此处可以选择添加PID 手动控制模式。...PID的手/自动方式，当I0.0为1时，为自动，经过PID运算从AQW0输出；当I0.0为0时，PID将停止计算，AQW0输出为ManualOutput（VD4）中的设定值，此时不要另外编程或直接给AQW0
之前的几篇文章（电机控制基础篇），介绍的电机编码器原理、定时器输出PWM、定时器编码器模式测速等。 本篇在前几篇的基础上，继续来学习电机控制，通过PID算法，来进行电机的速度控制，并进行实验测试。...PID是经典的闭环控制算法，具有原理简单，易于实现，适用面广，控制参数相互独立，参数的选定比较简单等优点。...在实际的编程应用中，需要使用离散化的PID算法，以适用计算机的使用环境，下面以电机转速控制为例，来看一下两种PID算法的基本原理。...增量式PID没有误差累加，控制增量Δu(k)的确定仅与最近3次的采样值有关。...电机PID速度控制 上面介绍了PID的基础知识，接下来就使用位置式PID来实现对直流电机转速的控制。
simulink实现模糊PID控制 模糊系统建立 simulink实现 主程序设计 模糊PID模块 结果展示 simulink实现模糊PID控制的资源链接如右：simulink实现模糊PID控制资源...LabVIEW实现模糊PID控制可参考博客：LabVIEW实现模糊PID控制博客 模糊系统建立 在matlab命令行输入fuzzy打开模糊系统设计器，设定输入个数为2，范围均为[-3,3]，输出个数为...simulink实现 主程序设计 通过阶跃函数模拟输入信号，将输入信号分别传入自带PID模块与编写的模糊PID模块，将两个模块的控制结果及阶跃信号值通过scope函数进行展示，整体程序框图如下。...Fuzzy_PID = readfis(‘Fuzzy_PID’) 模糊系统设定输出的范围均为[-1,1]，因此也应根据相关经验乘以量化因子，并与初始PID参数，即P：0.05，I：0.01，D...：0.005求和，处理后的参数传入PID系统中，结合了模糊规则及PID控制的系统即为模糊PID控制系统，系统的程序框图如下。
PID的理解 关于理解PID控制算法最典型的一个例子就是一个漏水的水缸的问题。网上有很多讲解PID的帖子会讲到这个例子。...这里我也把我自己对于PID的理解用这个例子阐述一遍。 有个漏水的水缸，而且漏水的速度还不是恒定的。然后我们还有个水桶，我们可以控制往水缸里面加水或者从水缸里面舀水出来。...现在我们的目的就是要控制水平面稳定在我们想要的任何一个平面上。 注意我们使用PID需要在一个闭环系统里面。...那么这样我们的PID控制在理论上就可以达到一个非常精确的控制效果。...接下来我们继续推算增量式PID，根据上面公式我们可以求得： 上式就是增量式PID的表现形式，计算出来的增量只跟最近三次的偏差值有关。
在现实控制中，被控系统并非是线性时不变的，往往需要动态调整PID的参数，而模糊控制正好能够满足这一需求，所以在接下来的这一节我们将讨论模糊PID控制器的相关问题。...模糊PID控制器是将模糊算法与PID控制参数的自整定相结合的一种控制算法。可以说是模糊算法在PID参数整定上的应用。...比如对应PID的参数则可进行必要的转换和修正在输出给PID控制器。 2、模糊PID算法的设计 前面简单的描述了模糊算法的基本原理，接下来我们将讨论如何将其应用于PID控制当中。...所谓模糊PID控制是以偏差e及偏差的变化ec为输入，利用模糊控制规则在线对PID参数进行调整，以满足不同的偏差e和偏差的增量ec对PID参数的不同要求。...普通的模糊控制器适用于直接推理控制器的输出，而模糊PID算法使用模糊算法修改PID参数，最终的控制器输出依然是由PID控制器来实现的。 模糊控制本身是非常复杂且具体应用方式很多。
简介 PID控制应用广泛，说起来PID特别的简单，在比例负反馈的基础上加入微分项实现快速调节，加入积分项实现无静差。MATLAB强大的功能让学习变得非常简单。...在学习智能控制这门课的时候，老师推荐了刘金琨老师的先进PID控制一书，边看边学边调程序。下文程序选自此书。 2....模拟PID 首先从模拟PID开始，被控系统一般是下图这种结构： 其中PID控制器： 一种用模拟PID控制的磁悬浮： 电路图 左侧是霍尔传感器获得磁体的位置，中间是控制器...离散系统PID 有了方便的计算机，很多时候数字控制器变得特别方便。...对一个系统 1/(1+s) 1/(1+s) %Discrete PID control for continuous plant clear all; close all; ts=0.001
JZGKCHINA 工控技术分享平台 尊重原创 勿抄袭 勿私放其他平台 01 自动控制分类 02 PID 控制基础概念 经典模拟PID控制系统原理框图 根据给定值Yd(t)与实际输出值Y(t)构成控制偏差...： err = Yd - Y 室温PID控制加热系统简单示例 传感器测量室温并将温度值传送给控制器。...，没有具体数量限制； 都支持抗积分饱和功能； 支持不同错误的响应； TIA 提供调试面板； 如何选择 PID 指令： PID_3Step、PID_Temp支持死区； PID_Temp支持控制带； PID_Temp...当反馈值进入到控制带时，PID输出正常调节，而当反馈值达到控制带上限时，PID立即输出为0，当反馈值在控制带下限时，PID立即达到最大输出。...09 PID_3Step 三步控制 PID_3Step 可以输出两个开关量实现三步控制，常应用在控制电动阀的正反转来控制流量、压力等场合 可以组态模拟量输出 可以组态带阀位反馈三步控制 可以测量电机转换时间
1 PID 算法是工业应用中最广泛算法之一，在闭环系统的控制中，可自动对控制系统进行准确且迅速的校正。...PID算法已经有100多年历史，在四轴飞行器，平衡小车、汽车定速巡航、温度控制器等场景均有应用。...数学公式可能比较枯燥，通过以下例子，了解PID算法的应用。 例如，使用控制器使一锅水的温度保持在50℃，小于50℃就让它加热，大于50度就断电不就行了？...而且，控制对象具有惯性，比如将热水控制器拔掉，它的“余热”即热惯性可能还会使水温继续升高一小会。 此时就需要使用PID控制算法了。...接着咱再来详细了解PID控制算法的三个最基本的参数：Kp比例增益、Ki积分增益、Kd微分增益。 1. Kp比例增益 Kp 比例控制考虑当前误差，误差值和一个正值的常数Kp（表示比例）相乘。
目录 1、PID算法概念 2、PID算法参数调试 ---- 1、PID算法概念 PID算法是工业应用中最广泛算法之一，在闭环系统的控制中，可自动对控制系统进行准确且迅速的校正。...PID算法：就是“比例（proportional）、积分（integral）、微分（derivative）”，是一种常见的“保持稳定”控制算法。 常规的模拟PID控制系统原理框图如下所示： ?...而且，控制对象具有惯性，比如将热水控制器拔掉，它的“余热”即热惯性可能还会使水温继续升高一小会。 此时就需要使用PID控制算法了。 ?...2、PID算法参数调试 PID算法的参数调试是指通过调整控制参数（比例增益、积分增益/时间、微分增益/时间）让系统达到最佳的控制效果。...PID算法只有三个参数，在原理上容易说明，但PID算法参数调试是一个困难的工作，因为要符合一些特别的判据，而且PID控制有其限制存在。
PID介绍 PID是一种常见的控制算法，全称为Proportional-Integral-Derivative，即比例-积分-微分控制器。...PID控制器是一种线性控制器，它将设定值与实际值进行比较，根据误差的大小，控制器会相应地调整系统的比例、积分和微分系数，以减小误差。...PID控制器在工程、科学和工业等领域中有着广泛的应用。例如，在汽车定速巡航系统、空调系统、工业自动化生产线等系统中都可以看到PID控制器的身影。...此外，PID控制器还广泛应用于机器人控制、化工生产、航天器控制等领域。...PID横向控制原理 在自动驾驶横向控制中，主要通过控制方向盘的角度来控制车辆的横向距离误差，因此我们可以通过横向距离误差 e_y 来作为PID的输入，输出可以作为方向盘转角 \delta_f ，结合之前我们的车辆运动学模型
引言 PID是Proportional(比例)、Integral(积分)、Differential(微分)三者的缩写。PID调节是连续控制系统中技术最成熟、应用最广泛的调节方式。...PID调节实质是根据输入的偏差值，按照比例、积分、微分的函数关系进行运算，运算结果用以控制输出。...连续系统的PID控制 PID控制是将误差信号e(t)的比例(P)，积分(I)和微分(D)通过线性组合构成控制量进行控制，其输出信号为： 对此式进行拉普拉斯变换，并且整理后得到模拟PID调节器的传递函数为...： Kp——比例系数 Ti——积分时间常数 Td——微分时间常数 e(t)——偏差 u(t)——控制量 模拟PID控制系统框图 对PID参数的简单理解 从上面的式子中可以看出...用MATLAB软件对PID控制做简单的仿真 说了这么多有些抽象，这就用matlab来简单仿真一下就明了了。
先来看一下整体的框架： 解释下上面框图的意思，模糊PID其实是在普通PID的基础之上，通过输入的两个变量：误差和误差的变化率的情况来动态的调整PID控制器的三个重要的参数Kp，Ki，Kd。...从而使得控制器的性能达到最优。这里的PID参数的整定，使用的是增量的方式，这样可以避免过大的误差，提高整定的精度。...由以上的描述可以，模糊PID只是使用模糊控制方法来调整PID的参数，从而实现简单的自适应控制，与普通的模糊控制原理并无不同。...需要注意的是：模糊PID一般需要一个比较接近理想控制效果的PID参数初始值，否则，效果并不理想。 了解了模糊PID的控制原理，然后开始编写C++代码，并不是什么难事。...这里采用的是C++面向对象的编程思想，设计一个fuzzy_pid类，需要使用时，只需要实例化这个类即可得到一个fuzzy_pid对象，然后调用它的方法就可以实现模糊PID控制，是不是感觉很酷炫；不多说了
目录 补充内容：如何计算临界稳定下的开环增益 Ku 和震荡周期 Tu MATLAB进行模糊PID仿真 1、准备工作 2、模糊控制器的设计 ---- 前置说明：由于本人长期在外地出差，还没有时间来做本文中模型的...而PID控制和模糊PID控制极大地依赖系统传递函数的建立，因此如果对于系统复杂，难以建立模型的，还是需要考虑一下。...2、模糊控制器的设计 步骤： （1）打开 MATLAB ，选择一个工作目录，这里一般选择一个可写的磁盘即可。...相关的还需要step（阶跃信号），sum（输入输出反馈），PID（一个完整的控制算法块，也可以自己写），mux（用于整合图形），scope（显示结果）。...增加：评论区有位指出积分时间常数和PID系数Ki的问题，这里贴个PID的方程： 典型PID控制器的传递函数为 而离散PID控制方程可以表示为： 源程序！源程序！
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