飞控开发 -- PID

2016-03-05  view 2,243 word

PID = Proportional - Integral - Differential （比例积分微分）
是历史最悠久，应用最广，适应性最强的控制方法.在工控中 PID 控制算法占到 90%

PID 图解模型

pid

PID控制公式：


u(t)=KPe(t)+KI∫0te(t)dt+KDde(t)dtu(t) = K_Pe(t) + K_I \int_{0}^{t}e(t)dt + K_D\frac{de(t)}{dt}

上式中：
e(t)=r(t)−y(t)e(t) = r(t) - y(t)

  • e(t)e(t) -- 偏差值/误差值 - r(t)r(t) – 输入值
  • y(t)y(t) -- 实际输出 - KPK_P – 比例系数
  • KIK_I -- 积分时间常数 - KDK_D – 微分时间常数

PID模型分析：

　　PID控制器的闭环使用上图中模型的工作原理图。
　　首先，变量 e(t) 代表误差,即输入值 r(t) 和实际输出 y(t) 两者之差。这个误差信号 e(t) 将发送到PID控制系统，该控制器对这个误差信号同时计算导数和积分。即信号 u(t) 将等于比例控制参数乘上误差，积分控制参数 K_I 乘上误差的积分，微分控制系数 K_D 乘上误差的微分。
　　然后这个信号 u(t) 将被发送到受控系统，得到新输出 y(t) 将获得。这个新的输出将被送回传感器再次找到新的误差信号 e(t) 。再采用这个新的误差信号，并计算其微分及其积分。如此循环往复。

P，I和D控制器的属性

比例控制参数(Kp)加快系统的响应速度，提高系统的调节精度，但从未消除稳态误差。一个积分控制参数(Ki)将消除残差，但它可能使瞬态响应差。一个微分控制参数(Kd)将改善系统的动态性能，减少了过冲，改善瞬态响应的影响。。

传送门:

  1. PID教程