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PID算法详解

文章目录 什么是pid 比例(p)控制 积分(I)控制 微分(D)控制 PID使用 增量式PID C语言实现pid算法 ---- 什么是pid PID算法是一种具有预见性的控制算法,其核心思想是: 1...PID算法不但考虑控制对象的当前状态值(现在状态),而且还考虑控制对象过去一段时间的状态值(历史状态)和最近一段时间的状态值变化(预期),由这3方面共同决定当前的输出控制信号; 2>.PID控制算法的运算结果是一个数...设某控制系统:用户设定值为SV(也就是希望通过PID控制算法使被控制对象的状态值保持在SV的附件)。 1>从系统投入运行开始,控制算法每隔一段时间对被控制对象的状态值进行采样。...2.Sk实际上是过去每个时间点的误差相加,与数学上的定积分运算类似,因此根据Sk对输出信号进行调节的算法称积分(integral)算法。...C语言实现pid算法 /************************************************************************** 函数功能:位置式PID控制器

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PID控制算法

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。...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。...run(robot, 0.2, 3.0, 0.004) n = len(x_trajectory) plt.plot(x_trajectory, y_trajectory, 'g', label='PID

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PID控制算法总结

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...例如电机调速系统,输入信号为正,要求电机正转时,反馈信号也为正(PID算法时,误差=输入-反馈),同时电机转速越高,反馈信号越大。其余系统同此方法。...5.3.位置式PID调节 a.确定比例增益P   确定比例增益P 时,首先去掉PID的积分项和微分项,一般是令Ti=0、Td=0(具体见PID的参数设定说明),使PID为纯比例调节。

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C语言实现PID算法:位置式PID和增量式PID

PID算法可以说是在自动控制原理中比较经典的一套算法,在现实生活中应用的比较广泛。...闭环自动控制技术是基于反馈的概念以减少不确定性,在闭环自动控制原理中,我们把它叫做“PID控制器”,拿控制电机来说,参考下面模型: 下面引用一段网上经典的话: 在工业应用中PID及其衍生算法是应用最广泛的算法之一...,是当之无愧的万能算法,如果能够熟练掌握PID算法的设计与实现过程,对于一般的研发人员来讲,应该是足够应对一般研发问题了,而难能可贵的是,在我所接触的控制算法当中,PID控制算法又是最简单,最能体现反馈思想的控制算法...ⅢPID算法代码 PID 控制算法可以分为位置式 PID 和增量式 PID 控制算法。...PIDLoc = PID->Kp * PID->Ek + (PID->Ki * PID->LocSum) + PID->Kd * (PID->Ek1 - PID->Ek); PID->Ek1 =

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PID算法原理分析及优化

今天为大家介绍一下经典控制算法之一的PID控制方法。PID控制方法从提出至今已有百余年历史,其由于结构简单、易于实现、鲁棒性好、可靠性高等特点,在机电、冶金、机械、化工等行业中应用广泛。...在大学期间,参加的智能汽车竞赛中就使用到了PID经典控制算法,对于智能小车的调试更加的方便。...常规的PID控制系统如图所示: 系统的输入r(t)为控制量的目标输出值,输出y(t)为控制量的实际输出值,e(t)为输出量目标值与实际值的偏差量,PID算法的调控是基于e(t)进行的。...三、PID算法优化 01 积分饱和优化处理 若系统持续存在一个方向的偏差时,PID控制器的输出由于积分作用不断累加而增大,从而导致控制器输出产生超调进入饱和区。...本篇主要从PID原理、数字PID实现方式以及算法优化方面进行了简单介绍,希望能够对大家学习PID算法有所帮助。

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PID算法原理及基本实现

PID算法原理及基本实现 在自动控制中,PID及其衍生出来的算法是应用最广的算法之一。各个做自动控制的厂家基本都有会实现这一经典算法。...我们在做项目的过程中,也时常会遇到类似的需求,所以就想实现这一算法以适用于更多的应用场景。 1、PID算法基本原理 PID算法是控制行业最经典、最简单、而又最能体现反馈控制思想的算法。...对于一般的研发人员来说,设计和实现PID算法是完成自动控制系统的基本要求。这一算法虽然简单,但真正要实现好,却也需要下一定功夫。首先我们从PID算法最基本的原理开始分析和设计这一经典命题。...2、PID算法的离散化 上一节简单介绍了PID算法的基本原理,但要在计算机上实现就必须将其离散化,接下来我们就说一说PID算法的离散化问题。...于是我们可以将第K次采样时,PID算法的离线形式表示为: 也可以记为: 这就是所谓的位置型PID算法的离散描述公式。我们知道还有一个增量型PID算法,那么接下来我们推到一下增量型PID算法的公式。

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自适应算法应用实例_LMS自适应算法应用实物

文章目录 一、理论基础 1、蝴蝶优化算法 2、改进的蝴蝶优化算法 (1)柯西变异 (2)自适应权重 (3)动态切换概率策略 (4)算法描述 二、函数测试与结果分析 三、参考文献 一、理论基础...2、改进的蝴蝶优化算法 为了改进蝴蝶算法容易陷入局部最优和收敛精度低的问题,本文从三个方面对蝴蝶算法进行改进。...首先通过引入柯西分布函数的方法对全局搜索的蝴蝶位置信息进行变异,提高蝴蝶的全局搜索能力;其次通过引入自适应权重因子来提高蝴蝶的局部搜索能力;最后采用动态切换概率 p p p平衡算法局部搜索和全局搜索的比重...CWBOA的具体执行步骤如下: 图1 改进算法的流程图 二、函数测试与结果分析 本文选取了基于柯西变异和动态自适应权重的蝴蝶优化算法(CWBOA) 、基本蝴蝶算法 (BOA)、鲸鱼算法(WOA...柯西变异和自适应权重优化的蝴蝶算法[J]. 计算机工程与应用, 2020, 56(15): 43-50. 版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。

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PID算法原理 一图看懂PID的三个参数

前段时间做一个比赛项目的过程中,对经典、实用的PID算法有了一点点自己的理解,就写了这些,与大家分享 因为LZ想尽办法,试着用最易于理解的语言说清楚原理,不做太多的理论分析。...大神们发现了,一定要帮我补充,或者给予批评~~~谢谢你们 好啦,正文开始 啥是PIDPID可以吃吗?...PID,就是“比例(proportional)、积分(integral)、微分(derivative)”,是一种很常见的控制算法算法是不可以吃的。...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

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PID算法原理、调整规律及代码

PID算法简介 要想让智能车根据赛道不断变化灵活的行进,PID算法的采用很有意义。 控制器公式 为: ? ? 比例(P)控制 比例控制是一种最简单的控制方式。...用上面的算法可以构造自己的PID算法。...对于PID算法,采样周期是相当重要的,特别是当被控制物体的运动速度较高时,若采样周期跟不上,PID算法的输出滞后严重.但若执行部件有较大滞后时PID的功效将会大打折扣,不改进执行部件的响应速度,将是PID...PID算法的定义: P:比例控制项. I:积分控制项. D:微分控制项....设当前输出量为U,我们的期望值或是设定值为U0,则可得当前时刻误差:E=U-U0; PID算法即是对误差量E及E的历史进行某种线性组合得到控制量的算法.

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自适应学习率算法

最近,提出了一些增量(或者基于小批量)的算法自适应模型参数的学习率。1、AdaGradAdaGrad算法,独立地使用所有模型参数的学习率,缩放每个参数反比于其所有梯度历史平方值总和的平方根。...它就像一个初始化与该碗状结构的AdaGrad算法实例。RMSProp的标准如下所示,结合Nesterov动量的形式如下下一个算法所示。...,目前它是深度学习从业者经常采用的优化算法之一。...4、选择正确的优化算法目前,最流行的算法并且使用很高的优化算法包括SGD、具动量的SGD、RMSProp、具动量的RMSProp、AdaDelta和Adam。...此时,选择哪一个算法似乎主要取决于使用者对算法的熟悉程度(以便调剂超参数)。

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自适应滤波算法综述

我要讲的几种方法 绪论 自适应滤波的基本原理 自适应滤波算法 自适应滤波算法种类 最小均方误差算法(LMS) 递推最小二乘算法(RLS) 变换域自适应滤波算法 仿射投影算法 其他 自适应滤波算法性能评价...自适应滤波一般包括3个模块:滤波结构、性能判据和自适应算法。其中,自适应滤波算法的研究是自适应信号处理中最为活跃的研究课题之一,包括线性自适应算法和非线性自适应算法。...非线性自适应算法具有更强的信号处理能力,但计算比较复杂,实际应用最多的仍然是线性自适应算法。...自适应滤波的基本原理 自适应滤波算法 自适应滤波算法种类 最小均方误差算法(LMS) 由Widrow和Hoff提出的最小均方误差(LMS)算法,因其具有计算量小、易于实现等优点而在实践中被广泛采用。...自适应滤波算法性能评价 下面对各种类型的自适应滤波算法进行简单的总结分析。

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模糊PID算法及其MATLAB仿真(1)

---- 1、PID控制基础 PID控制是极其常用的控制方法,主要分为位置式PID和增量式PID,主要方程大家可以查看其他资料,这里就不作详细的解释了,另外还需要了解阶跃响应曲线上面的超调量、稳态误差等参数的意义...另外,在模糊论域的选取过程中,我们常看到的是(-6,6)这样的区间,其实这并不重要,你如果想把自己的数据套用到这个算法里面,就可以做一下线性变换,把你的论域映射到这个区间。...,当使用PID控制器较好时则使用PID算法。...(2)模糊自整定PID算法(名字多:模糊自组织PID,模糊自调节PID、模糊自适应PID…) 这种方法比较常用,也就是使用模糊规则的方式进行PID三个参数的整定,至于它是否优于PID算法,个人持怀疑态度...最常见的运算方法有以下几种: (1)最小运算法 最小运算法也称 Mamdani 方法,即取隶属度函数极小值。

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一文搞懂 | PID控制算法

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。...wx_fmt=gif 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。...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?...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.

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在 FPGA 上快速构建 PID 算法

在 FPGA 上快速构建 PID 算法 副标题:优秀的IC/FPGA开源项目(四)-使用HLS构建PID算法 《优秀的IC/FPGA开源项目》是新开的系列,旨在介绍单一项目,会比《优秀的 Verilog...一种非常常用的算法是比例积分微分控制器(proportional-integral-derivative control)或 PID 控制器。...介绍 PID 控制算法实现起来并不难,因为它只需要加法、乘法、除法和减法(dog)。但是,一旦算法实施,确保 PID 回路稳定的三个系数可能需要一点额外的时间来获取。 PID 主要使用三个术语。...或者,我们可以使用HLS来实现 PID,因为国内应用VHDL较少,所以我们今天的实例是使用HLS构建我们的PID算法。使用HLS能够使用浮点或任意精度的定点数。...最后在说一下该方式的缺点,PID需要进行浮点运算,而FPGA则不能进行浮点运算,如果想把上面的算法在逻辑中运行,则需要自己进行量化,但是如果像上面例程的方式在内核(硬核)中运行算法,则该方式简单且优雅~

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一文搞懂PID控制算法

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算法优化后,循迹稳定性能较大提升,效果如下所示: ?...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。...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。

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深入浅出PID控制算法(一)————连续控制系统的PID算法及MATLAB仿真

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。...之前在项目中也用到过不少PID算法,但大多属于一知半解的状态,或者胡乱调节的程度,最近在学习的过程偶然对PID有了一些新的认识,现在进行一些记录。...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...PID进行调节,使得单位阶跃响应达到最佳。...现在对PID有了初步的认识那么如何应用到程序中去呢,这就需要PID算法的离散化了,这将在后面的文章中进行讲解,谢谢你这么好看读完了这篇文章,希望对你有所帮助^_^.

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模糊PID控制算法的C++实现

很久没有更新博客了,今天就来讲讲模糊PID的C++实现方法。...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。...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

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PID控制算法原理,并用python实现演示

PID算法控制运用在哪些地方? PID:比列(Proportion),积分(Integral),微分(Differential) PID算法可以用来控制温度,压强,流量,化学成分,速度等等。...汽车的定速巡航;伺服驱动器中的速度位置控制;冷却系统的温度;液压系统的压力等都可以通过PID算法实现,很好的保证系统的稳定性。 2....PID算法的python实现 首先建立一个PID算法模块,算法原理就是上面的式子,保存为PID.py,如下: #this code refer to CSDN and do some minor change...,实现PID控制的算法示意,如下: import PID #导入上面的PID算法 import time import matplotlib.pyplot as plt import numpy as...从而用python实现了PID算法的简单示意。 4.

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