PID控制算法
PID控制算是应用非常广泛的控制算法了。小到控制一个元件的温度,大到控制无人机的飞行姿态和飞行速度,智能车的电机舵机输出等。 一、案例 偏差 = 目标值 - 真实值。假如,我现在开始对加热器进行加热,我的目标温度是100度,但是此时从温度传感器传回来的实际温度值是20度,此时的偏差就是80度。如何通过控制算法来解决这个问题呢?往下看。 二、位式控制算法 在传统的位式控制算法中,输出信号只有2种状态:高电平或低电平。针对上述例子,温度传感器返回来的真实值与目标值之间有80度的误差之大,经过位式控制算法后必然会输出一个高电平作用在加热器负载上。然后经过位式控制算法的调节,温度一定会达到目标值100度。当温度达到100度时,系统输出低电平对负载停止加热。但是,由于负载电器具有一定的惯性,它仍然会加热一段时间。经试验得出此误差会在二三十度,也就是实际温度会达到120-130度。这是一个很大的误差!位式控制算法无法解决,于是引入了PID控制算法。 三、PID控制算法 1、简介PID PID控制算法与位式控制算法不同的是,PID不再是只有两种输出状态(高电平或低电平),而是引入了PWM脉宽,按脉宽比例精确输出(输出范围在0-1之间)。 P:proportion(比例),就是对偏差E乘以一个常数。 I:Integral(积分), 就是对偏差E进行积分运算。 D:Derivative(微分)