PID通俗理解

2022-10-10 14:48:13 字數 882 閱讀 2766

pid:即比例積分微分反饋調節。

學習pid總是有各種各樣的問題。後來看了各種書,網上請教了不少人,還是一頭霧水,知道這個東西,但是它是怎麼工作的呢?比例積分微分是怎麼配合的呢?

我們假如有一杯水,水裡加乙個加熱器,我們可以控制加熱器的電流來保持水溫恆定,如果水溫沒有任何加熱條件下為30度,現在我在水裡加一加熱器,那麼我要保持35度,加熱器就要供電。如果用比例控制的話,剛開始溫度相差最大,加熱器電流最大,到最後溫度相差減小,加熱器電流就會減小,但是不會加熱到35度,這樣就會一直存在誤差,因為有誤差電流才會不是0,加熱器與環境作用才會平衡,如果沒有誤差,那加熱器停止供電,在環境作用下,溫度就會降下去,加熱器會繼續加熱又會產生誤差,這與實際情況不符。相應的溫度誤差就是穩態誤差,在這個誤差下,發熱與散熱達到平衡,但是溫度卻永遠達不到我要求的35度,如果沒有那些環境影響的話,我加熱到35度,溫度會自已保持住,但是那種條件是不存在的。

那麼加上積分後又是什麼情況呢?有誤差的時候,加熱器就會加熱,直到誤差為零,這時候溫度達到了35度,但是積分項這時候是不為零的。因為我要靠這部分積分來給加熱器輸出,以保證加熱與散熱達到平衡呢!要不不是又會產生誤差了嗎?

這就是為什麼在比例控制下有誤差,但是比例積分控制下沒有誤差的原因。當然剛才說的是外部條件,影響因素還有可能是內部條件。

那麼微分又是怎麼理解呢?剛開始加熱電流大,誤差相應減小的更快速,那麼誤差的微分就是負數,且會越來越小。那麼我要將誤差加上乙個負數就是使比例作用減緩了。這樣就相當於是我在溫度還沒變化或是剛要變化時就給限定了一下,防止我電流加的太大而使系統振盪、不穩定。

這裡要說的是在三個調節中,比例作用是作用最大的,積分會使振盪增加但會消除穩態誤差,微分可以減小系統振盪次數,積分與微分都是在比例的作用上來進行調整 的。

pid也是一知半解,以上純屬個人理解,肯定有不足,希望能有人指教一下。

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