PID調(diào)節(jié)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

1、PID控制器參數(shù)選擇的方法很多，例如試湊法、臨界比例度法、擴(kuò)充臨界比例度法等。但是，對(duì)于PID控制而言，參數(shù)的選擇始終是一件非常煩雜的工作，需要經(jīng)過(guò)不斷的調(diào)整才能得到較為滿意的控制效果。依據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般PID參數(shù)確定的步驟如下42：(1)        確定比例系數(shù)Kp確定比例系數(shù)Kp時(shí)，首先去掉PID的積分項(xiàng)和微分項(xiàng)，可以令Ti=0、Td=0，使之成為純比例調(diào)節(jié)。輸入設(shè)定為系統(tǒng)允許輸出最大值的6070，比例系數(shù)Kp由0開始逐漸增大，直至系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩；再反過(guò)來(lái)，從此時(shí)的比例系數(shù)Kp逐漸減小，直至系統(tǒng)振蕩消失。記錄此時(shí)的比例系數(shù)

2、Kp，設(shè)定PID的比例系數(shù)Kp為當(dāng)前值的6070。(2)        確定積分時(shí)間常數(shù)Ti比例系數(shù)Kp確定之后，設(shè)定一個(gè)較大的積分時(shí)間常數(shù)Ti，然后逐漸減小Ti，直至系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩，然后再反過(guò)來(lái)，逐漸增大Ti，直至系統(tǒng)振蕩消失。記錄此時(shí)的Ti，設(shè)定PID的積分時(shí)間常數(shù)Ti為當(dāng)前值的150180。(3)        確定微分時(shí)間常數(shù)Td微分時(shí)間常數(shù)Td一般不用設(shè)定，為0即可，此時(shí)PID調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換為PI調(diào)節(jié)。如果需要設(shè)定，則與確定Kp的方法相同，取不振蕩時(shí)其值

3、的30。(4)        系統(tǒng)空載、帶載聯(lián)調(diào)對(duì)PID參數(shù)進(jìn)行微調(diào)，直到滿足性能要求。v  在編程時(shí)，可寫成：v Uo(n) = P *e(n) + I *e(n)+e(n-1)+.+e(0)+ D *e(n)-e(n-1)v P-改變P可提高響應(yīng)速度，減小靜態(tài)誤差，但太大會(huì)增大超調(diào)量和穩(wěn)定 時(shí)間。I-與P的作用基本相似，但要使靜態(tài)誤差為0，必須使用積分。D-與P,I的作用相反，主要是為了減小超調(diào)，減小穩(wěn)定時(shí)間。v e(n)-本次誤差v e(n)+e(n-1)+.+e(0)-所有誤差之和v e(n)-e(n-1)

4、-控制器輸出與輸入誤差信號(hào)的微分（即誤差的變化率），具有預(yù)見性，能預(yù)見偏差變化的趨勢(shì)，因此能產(chǎn)生超前的控制作用，在偏差還沒(méi)有形成之前，已被微分調(diào)節(jié)作用消除。因此，可以改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。在微分時(shí)間選擇合適情況下，可以減少超調(diào)，減少調(diào)節(jié)時(shí)間。微分作用對(duì)噪聲干擾有放大作用，因此過(guò)強(qiáng)的加微分調(diào)節(jié)，對(duì)系統(tǒng)抗干擾不利。v 離散的PID 表達(dá)式：vvv 或?qū)懗蓈v 式中：k 采樣信號(hào)，k=0,1,2,v uk 第k 次采樣時(shí)刻的計(jì)算機(jī)輸出值v ek 第k 次采樣時(shí)刻輸入的偏差值v ek 1 第k-1 次采樣時(shí)刻輸入的偏差值v KI 積分系數(shù)（積分時(shí)間TI即為累積多少次/個(gè)T）v KD 微分系數(shù)v u0 開

5、始進(jìn)行PID 控制時(shí)的原始初值（應(yīng)為前一次的給定值）v 如果采樣周期取得足夠小，則以上近似計(jì)算可獲得足夠精確的結(jié)果，離散控制過(guò)程與連續(xù)控制過(guò)程十分接近。v PID的參數(shù)設(shè)置可以參照以下來(lái)進(jìn)行: 參數(shù)整定找最佳，從小到大順序查先是比例后積分，最后再把微分加曲線振蕩很頻繁，比例度盤要放大曲線漂浮繞大灣，比例度盤往小扳曲線偏離回復(fù)慢，積分時(shí)間往下降曲線波動(dòng)周期長(zhǎng)，積分時(shí)間再加長(zhǎng)曲線振蕩頻率快，先把微分降下來(lái)動(dòng)差大來(lái)波動(dòng)慢。微分時(shí)間應(yīng)加長(zhǎng)理想曲線兩個(gè)波，前高后低4比1一看二調(diào)多分析，調(diào)節(jié)質(zhì)量不會(huì)低v PID代碼/定義變量float Kp;     &#

6、160;                 /PI調(diào)節(jié)的比例常數(shù)float Ti;                       /PI調(diào)節(jié)的積分常數(shù)float T;     

7、;                   /采樣周期float Ki;float ek;                       /偏差ekfloat ek1;   &

8、#160;                  /偏差ek-1float ek2;                      /偏差ek-2float uk;     &#

9、160;                 /uksigned int uk1;                 /對(duì)uk四舍五入取整signed int adjust;         &#

10、160;    /調(diào)節(jié)器輸出調(diào)整量/變量初始化    Kp=4;    Ti=0。005;    T=0.001;/ Ki=KpT/Ti=0.8，微分系數(shù)Kd=KpTd/T=0.8,Td=0.0002,根據(jù)實(shí)驗(yàn)調(diào)得的結(jié)果確定這些參數(shù)    ek=0;    ek1=0;    ek2=0;    uk=0;    uk1=0;&

11、#160;   adjust=0;int piadjust(float ek)  /PI調(diào)節(jié)算法    if( gabs(ek)<0.1 )           adjust=0;        else                 uk=Kp*(e

12、k-ek1)+Ki*ek;  /計(jì)算控制增量       ek1=ek;        uk1=(signed int)uk;       if(uk>0)                 if(uk-uk1>=0.5)  &#

13、160;                    uk1=uk1+1;                        if(uk<0)      

14、           if(uk1-uk>=0.5)                       uk1=uk1-1;               

15、60;        adjust=uk1;                            return adjust;下面是在AD中斷程序中調(diào)用的代碼。       。       else

16、 /退出軟啟動(dòng)后，PID調(diào)節(jié),20ms調(diào)節(jié)一次                         EvaRegs.CMPR3=EvaRegs.CMPR3+piadjust(ek);/誤差較小PID調(diào)節(jié)穩(wěn)住              if(Ev

17、aRegs.CMPR3>=890)                               EvaRegs.CMPR3=890; /限制PWM占空比            

18、0;                    本文來(lái)自: DSP交流網(wǎng)() 詳細(xì)出處參考：飛思卡爾智能車大賽整體計(jì)劃表（電磁組）整體計(jì)劃圖：第一步：S12：（1） 了解MC9S12XS128的基本信息及其編程與51單片機(jī)的不同和相同之處；（2） 焊接一個(gè)基于MC9S12XS128的小系統(tǒng)，包括LED燈和數(shù)碼管顯示器，為下一步用來(lái)學(xué)習(xí)編程和程序的輸入做準(zhǔn)備；（3） 學(xué)習(xí)MC9S12XS128的基本編程，如用其控制一個(gè)到多個(gè)LED燈的編程；（4） 試著編寫更加復(fù)雜的程序，如點(diǎn)亮一個(gè)或多個(gè)數(shù)碼管顯示器； (5) 學(xué)習(xí)更加復(fù)雜的編程，控制更加復(fù)雜的電路；第二步：傳感器：（1） 了解電磁傳感器的工作原理以及磁場(chǎng)的檢測(cè)方法；（2） 設(shè)計(jì)傳感器布局和傳感器的信號(hào)收集，檢波，放大電路；（3） 學(xué)習(xí)對(duì)起跑線和終