第四十六篇,PID心法解读

news2024/11/8 15:22:23

猛回头,有近半年的时光没输出了,看着昨天加班调的PID数据,灵光闪现了一下,赶紧记录。

       参数整定找最佳,从小到大顺序查
  先是比例后积分,最后再把微分加

  曲线振荡很频繁,比例度盘要放大
  曲线漂浮绕大弯,比例度盘往小扳

  曲线偏离回复慢,积分时间往下降
  曲线波动周期长,积分时间再加长

  曲线振荡频率快,先把微分降下来
  动差大来波动慢。微分时间应加长

  理想曲线两个波,前高后低4比1
  一看二调多分析,调节质量不会低

u(t)=K_{p}(e(t)+\frac{1}{T_{i}}\int e(t)dt+T_{d}\frac{de(t)}{dt})

u(k)=K_{p}(e(k)+\frac{T}{T_{i}}\sum e(j)+\frac{T_{d}}{T}(e(k)-e(k-1)))

以上是PID调参口诀和连续、离散公式,推荐全文背诵,接下来把闪现的灵光复现一下,不知对错,欢迎来踢:

一、曲线振荡很频繁,比例度盘要放大

比例度盘要放大,也就是说P小了得加大,为什么是小了呢?

因为P小了即调节力度不够大,对误差变化响应慢,误差反复横跳,你太弱鸡不能及时抑制住它,被它牵着鼻子走,导致频繁振荡,所以这时应该加力,把P调大,快速反应。

看下面这个图,虽说不是很典型,但也能说明问题,尤其是下面的曲线是控制量,振荡尤其明显,针对这个图调大P之后,就稳当多了。

二、曲线漂浮绕大弯,比例度盘往小扳

但如果用力过猛,P调的太大,导致嗖一下上去又嗖一下下来,峰值点距离期望太远,这就形成了所谓“大弯”,最典型的就是调成了等幅周期振荡,类似正弦波那种,恭喜你,调到临界点了,再调就发散了啊!

这个比较好脑补,而且我也确实没有实际调参的图,所以先不放图了。

三、曲线偏离回复慢,积分时间往下降

这里得先道一声恭喜,至少调稳定了不振荡了;所谓偏离回复慢,无非是有了明显的静差了,或者说稳态误差,这正好就是积分该发挥作用了,只不过参数没调到位。

上图就是典型的“曲线偏离回复慢”,我们的期望是15,可以看到经过了一分钟还多的时间静差都没消除(横轴是秒),一般我们希望在10s左右就该消除了。

既然静差消除的慢,那就是积分作用还是弱,对误差的累积没有充分利用起来,那就把积分增大。怎么增大?从上述公式可以看出,积分项I的系数和积分时间常数T_{i}呈反比例关系,所以才有了“积分时间往下降”的说法。

四、未完待续

后续口诀一方面体会不深一方面还没有具体数据产出,未完待续吧。。。

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