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PID原理及基本实现

PID原理及基本实现 在自动控制中,PID及其衍生出来的是应用最广的之一。各个做自动控制的厂家基本都有会实现这一经典。 我们在做项目的过程中,也时常会遇到类似的需求,所以就想实现这一以适用于更多的应用场景。 1、PID基本原理 PID是控制行业最经典、最简单、而又最能体现反馈控制思想的。 对于一般的研发人员来说,设计和实现PID是完成自动控制系统的基本要求。这一虽然简单,但真正要实现好,却也需要下一定功夫。首先我们从PID最基本的原理开始分析和设计这一经典命题。 2、PID的离散化 上一节简单介绍了PID的基本原理,但要在计机上实现就必须将其离散化,接下来我们就说一说PID的离散化问题。 于是我们可以将第K次采样时,PID的离线形式表示为: 也可以记为: 这就是所谓的位置型PID的离散描述公式。我们知道还有一个增量型PID,那么接下来我们推到一下增量型PID的公式。

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PID知识点博文收藏记录

两者的优缺点a) 增量式优点:①式中不需要累加。 b) 位置式PID控制的缺点:当前采样时刻的输出与过去的各个状态有关,计时要对e(k)进行累加,运量大;而且控制器的输出u(k)对应的是执行机构的实际位置,如果计机出现故障,u(k)的大幅度变化会引起执行机构位置的大幅度变化 增量式PID可以通过 u(k) = u(k-1) + Δu(k) 得到位置式输出2、增量型与位置型比较:(1)增量型不需做累加,计误差后产生的计精度问题,对控制量的计影响较小。 (4)楼上的说让我获益不少,一直没理解“避免误动作”的原因。另外,增量式易于实现手、自动的无扰动切换。增量式PID调教总结1.负反馈自动控制理论也被称为负反馈控制理论。 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

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    PID原理、调整规律及代码

    PID简介要想让智能车根据赛道不断变化灵活的行进,PID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。其控制器的输出与输入误差信号成比例关系。 PID。 对于PID,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 发挥其优异控制性能最大的瓶颈.PID的定义:P:比例控制项. 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.一般形式:Up=P*E;Ui=i*(

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    pid是什么?它有哪几种主要的

    它有哪几种主要?一、什么是pidpid是可以进行拆分解释的。 pid能够对P、I、D三者进行控制,调节它们之间的平衡。pid的结构比较简单,且比较稳定,因此在工业生产之中,它也属于一种主流的技术。 image.png 二、pid有哪几种pid的主要主要包括三种,一种是增量式,一种是位置式,还有一种是微分先行地。 不同的可以用于不同的生产需求之中,具体应当选择哪一种则需要结合相应的工业生产产品去进行选择。这三种pid之中是比较简单的,属于基础,但其应用面非常的广泛。 以上就是对于pid的详细介绍。在真正的生产过程之中,pid可以说是比较实用且主要的,所以在学习这方面知识的时候,pid也是必须要掌握的。

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    控制PID | 从入门到理解到应用 (一发入魂)

    自己曾是第十三届全国大学生“恩智浦”杯智能汽车竞赛的参赛选手,相信所有的选手在电机控制上大多都是用PID,本想好好使用这种,却无奈没有学过。 而网上查阅资料却又是基本都是一些苦涩难懂数学公式和脍炙人口的一些PID语句,对于刚接触PID的人而言无异于天书。 1.2PID介绍PID是将偏差的比例( P roportion)、积分( I ntegral) 和 微分( D ifferential) 通过线性组合构成控制量,用这一控制量对被控对象进行控制, 二、二位式控制2.1 为什么要解释二位式控制二位式控制在某种程度上可谓是PID的前身,了解原理便可更好的理解PID。 三、位置式PID①如果我们把二位式控制理解为数字量输出,那么PID则就是模拟量输出。②二位式控制只于当前偏差有关,而PID则是考虑到过去、现在、和未来的控制

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    干货 | PID在广告成本控制领域的应用

    当前业界使用的相关各有特点,在实际应用中,我们综合考虑了性能、开发部署成本以及媒体方数据限制,在部分方案中采用了PID控制。 二、PID控制简介PID是一种在工业生产中应用最为广泛的反馈控制,它具有原理简单,易于实现,适用面广等优点。 根据这个特点,我们对稍作变形,以第i次PID的输出作为变动量与第i-1次出价相加后作为最终出价,这样就会避免在运行初期,系统出现较大波动。 PID中各项系数对系统的影响十分重要,因而在上线前,需事先确定较为合理的系数,避免上线后性能不稳定,导致出价幅度波动较大,造成损失。 图3-10 PID下出价与成交价关系 (2)目标成本为B场景下,PID与固定出价策略表现对比:?图3-11 固定出价策略下出价与成交价系 ?

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    一文搞懂PID控制

    目录1、PID概念2、PID参数调试----1、PID概念PID是工业应用中最广泛之一,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优化后,循迹稳定性能较大提升,效果如下所示:?PID:就是“比例(proportional)、积分(integral)、微分(derivative)”,是一种常见的“保持稳定”控制。 此时就需要使用PID控制了。?接着咱再来详细了解PID控制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参数调试PID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只有三个参数,在原理上容易说明,但PID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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    PID的那些事——位置式PID

    昨天对模拟PID控制有了个了解,相信有认真看完全篇的朋友已经有所收获,今天将对数字PID控制中的位置式PID做一个讲述,它的计公式也是根据模拟PID控制的规律演变的,也有全量式PID的叫。? 首先要知道,很多时候PID都是通过一个控制器进行编程实现,可以是一台计机,也可以是一个微处理器,但不管怎样,他们处理的信号都已经不再是模拟信号,而是对模拟信号进行离散化处理的数字信号,因此该种信号的 具体处理方为:以时间T作为采样周期,k作为采样序号,则模拟PID控制中的连续时间t作离散化处理就是,t->kT(k=0,1,2,3....) 是不是也崩了呢,所以这种在实际的应用中,不允许被应用在实际的一些生产系统中,以防事故的发生,当然,我们平常学习这个去控制一些小东西,比如平衡车之类的还是可以的,不过为了避免上述的现象发生,又因此诞生了增量式 PID,下次再继续讲。

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    PID的那些事——增量式PID

    上次讲的位置式PID已经在实际的工程的应用(生产之类的)上有着一个很严重的缺点,因此有了增量式PID的补充,因为该控制器的输出是控制量的增量即Δuk,所以叫做增量式PID控制。 由上次的位置式PID的公式,如下:?可以推出控制器k-1时刻的输出,如下:?从而可以计出Δuk?经过化简可以变为:?其中A、B、C分别为:? 当然位置式PID的表达公式也可以通过增量式PID的公式推出:?这个也是现在应用比较多的数字递推PID控制,现在是不是觉得数学学得好很重要了? 这几种PID的分析到此是已经结束了,我想大多数人更想知道的是怎么去调参,毕竟现在很多在网上都可以找到别人编好的,能够直接套用在自己的控制系统,我也是这么玩过来的,毕竟那时候不懂、也不会编,觉得好难不过还是希望有时间的话自己多实践编写 ,会对有更好的理解,下次再说下几种调参数的技巧吧,我先整理一下。

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    PID的那些事——模拟PID控制

    只能去跟大佬们学习也很庆幸最后有机会参与到历时四天三夜的电赛,可能是第一次参加这么大的比赛,很激动,也很紧张,那些天我估计自己总的睡眠时间不足10个小时,是蛮累的,但是现在想起来,很充足,很开心~在那时候参加的是电赛的控制方向,我觉得印象最深的之一就是 PID了,那时候控制方向的大佬们嘴上常挂着的就是PID的东西,P大点,小点什么的当时可能是数学没学好的原因吧,对微积分都有点抗拒,所以这个学得并不是很好,后来很长一段时间都不曾进行实践,所以至今我也觉得自己学得并不是太好 ,所以打重新对PID进行理解,并做下记录进行分享,有大佬发现错误的话,麻烦指出哦~今天先对PID中的模拟PID进行理解PID简介PID控制器就是将系统的输出值与预先设定的一个值的误差通过比例 这个偏差就是PID控制器的输入,经过PID控制器,可计出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)?

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    学习PID

    最近在想自己的文章有些是不是写的太难以理解了呢.........竟然好多人看了还是会直接问我很多问题.......其实PID哈靠自己想像就能自己写出来自己的代码,也许是网上的讲的太过的高深什么积分微分, 搞的晕头转向,本来这么实用的想为什么偏偏说的那么的琢磨不透......感觉那些人根本就没有真正的自己动脑思考,PID最初肯定是人们在做控制的时候不断的思考,不断的尝试然后总结出来的...现在咱们也来思考一下啊咱举一个例子就是控制电机 fromTitle=PID如果问我控制两个电机的速度一样怎么办??? 写两个一样的PID,然后设置的速度写成一样哈上面的呢叫增量式PID还有一个叫做位置式PID---列如控制舵机舵机是给占空比固定的PWM 舵机就一直转自身固定的角度所以呢就没有了上面的累加的那部分V控制PWM

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    linux kill -HUP pid

    kill -HUP pid  pid 是进程标识。如果想要更改配置而不需停止并重新启动服务,请使用该命令。在对配置文件作必要的更改后,发出该命令以动态更新服务配置。 清单 2 显示了向所有正在运行的 Web 服务器进程发送挂起信号的一种方。 清单 2. 现有连接自己不会断,因为kill -HUP `cat varrunsshd.pid` 只是HUP监听的那个,已经建立的连接(不同的 pid)不会断。

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    python实现PID

    最近捣鼓ROS的时候,发现github上有人用python实现了PID,虽然可能执行效率不高,但是用python写工具的时候还是很方便的。从github上把代码搬下来,简单分析一下 ? If not, see . # title :PID.py# description :python pid controller# author :Caner Durmusoglu# date :20151218 Controller is simple implementation of a Proportional-Integral-Derivative (PID) Controller in the Python time class PID: PID Controller def __init__(self, P=0.2, I=0.0, D=0.0): self.Kp = P self.Ki = I self.Kd = K_p e(t) + K_i int_{0}^{t} e(t)dt + K_d {de}{dt} .. figure:: imagespid_1.png :align: center Test PID

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    PID通俗易懂

    (即快准狠)系统这个速度的调整过程就必须通过某个调整,一般PID就是这个所用的。 必须要通过,因为 PWM和速度是个什么关系,对于整个系统来说,谁也不知道。要一点一点的试,加个1%,不够,再加1%还是不够,那么第三次你还会加1%吗?很有可能就加2%了。 位置式 PID 的输出与过去的所有状态有关,计时要对 e(每一次的控制误差)进行累加,这个计量非常大,而且没有必要。而且小车的 PID 控制器的输出并不是绝对数值,而是一个△,代表增多少,减多少。 换句话说,通过增量 PID ,每次输出是 PWM 要增加多少或者减小多少,而不是 PWM 的实际值。下面均以增量式 PID 说明。这里再说一下 P、I、D 三个参数的作用。 而 A B C 是由PID来的,按这个公式,就可以简化计量了,因为 P I D 是常数,那么 A B C 可以用一个宏表示。

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    电机控制进阶3——PID串级控制(附全套代码下载)

    完整的位置PID代码如下:** * @brief 位置PID实现 * @param actual_val:实际值 * @note 无 * @retval 通过PID后的输出 *#define LOC_DEAD_ZONE ; } else if(pid->integral < -LOC_INTEGRAL_MAX_VAL) { pid->integral = -LOC_INTEGRAL_MAX_VAL; } } *PID实现 * @brief 速度PID实现 * @param actual_val:实际值 * @note 无 * @retval 通过PID后的输出 *#define SPE_DEAD_ZONE 5.0f ; } else if(pid->integral < -SPE_INTEGRAL_MAX_VAL) { pid->integral = -SPE_INTEGRAL_MAX_VAL; } } *PID实现 的计是通过定时器调用,每10ms一次,从代码中可以看到,内环(速度PID)控制的周期要比外环(位置PID)的周期短,位置PID是每两次循环计一次,因为内环控制着最终的输出,这个输出对应的就是实际场景中的控制量

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