PID算法的理解

PID算法有分为位置式PID增量式PID
现在主要讲是位置式PID
PID算法的理解
这是位置式PID公式
PID算法的理解

这是单纯比例运算
对于图,都会产生一个问题:比例运算为什么都会最终达到目标下方?

举个例子:在许多家庭中用加热棒加热水温的经历,那么可以想象加热棒加热水温过程,但这个过程是随实际和目标的差决定以加热棒的功率。
加热棒功率越大,水温升温越快。
当实际值接近目标值时,加热棒的功率逐渐减少。
现在需要考虑一个因素就是散热问题,归根到底维持温度就是保持加热和散热一个动态平衡,当加热棒功率逐渐减少时,其功率满足加热小于散热条件,那么实际温度始终到达不了目标温度。

又产生一个问题是:为什么第一次会实际温度会超越目标温度?
因为加热棒都有加热惯性,若立刻减少加热棒的功率,加热棒不可能就立刻减少热量散发。而是一个逐渐减少热量散发的过程。
所以第一次实际温度超越目标目标是受加热棒的惯性的影响的。

PID算法的理解
学过高等数学,都知道图中画括号的是变积分上限函数,对时间t的积分
PID算法的理解
这是比例加积分的曲线图
为什么变积分上限函数要除以Ti?
若是不除以Ti,那么积分就失去意义,Ti是对需要进行PID调节的参数,是需要人工设置的,目的是解决单纯比例运算所带来的问题(实际值永远不可能达到目标值)。
那么Ti数值的大小(再次说明是需要人工设置的)是直接取决于积分的效果。