什么是PID，PID的作用。

PID，就是“比例（proportional）、积分（integral）、微分（derivative）”，是一种很常见的控制算法。

P，I，D是三种不同的调节作用，既可以单独使用（P，I，D），也可以两个两个用（PI，PD），也可以三个一起用（PID）。
这三种作用有什么区别呢？

PID控制器的三个最基本的参数：kP,kI,kD。

kP
P就是比例的意思。它的作用最明显，原理也最简单。我们先说这个：

需要控制的量，比如水温，有它现在的『当前值』，也有我们期望的『目标值』。

当两者差距不大时，就让加热器“轻轻地”加热一下。
要是因为某些原因，温度降低了很多，就让加热器“稍稍用力”加热一下。
要是当前温度比目标温度低得多，就让加热器“开足马力”加热，尽快让水温到达目标附近。

这就是P的作用，跟开关控制方法相比，是不是“温文尔雅”了很多

实际写程序时，就让偏差（目标减去当前）与调节装置的“调节力度”，建立一个一次函数的关系，就可以实现最基本的“比例”控制了~
kP越大，调节作用越激进，kP调小会让调节作用更保守。

要是你正在制作一个平衡车，有了P的作用，你会发现，平衡车在平衡角度附近来回“狂抖”，比较难稳住。

kD
D的作用更好理解一些，所以先说说D，最后说I。

刚才我们有了P的作用。你不难发现，只有P好像不能让平衡车站起来，水温也控制得晃晃悠悠，好像整个系统不是特别稳定，总是在“抖动”。

你心里设想一个弹簧：现在在平衡位置上。拉它一下，然后松手。这时它会震荡起来。因为阻力很小，它可能会震荡很长时间，才会重新停在平衡位置。
请想象一下：要是把上图所示的系统浸没在水里，同样拉它一下：这种情况下，重新停在平衡位置的时间就短得多。

我们需要一个控制作用，让被控制的物理量的“变化速度”趋于0，即类似于“阻尼”的作用。

因为，当比较接近目标时，P的控制作用就比较小了。越接近目标，P的作用越温柔。有很多内在的或者外部的因素，使控制量发生小范围的摆动。D的作用就是让物理量的速度趋于0，
只要什么时候，这个量具有了速度，D就向相反的方向用力，尽力刹住这个变化。

kD参数越大，向速度相反方向刹车的力道就越强。

如果是平衡小车，加上P和D两种控制作用，如果参数调节合适，它应该可以站起来了~欢呼吧

等等，PID三兄弟好想还有一位。看起来PD就可以让物理量保持稳定，那还要I干嘛？
因为我们忽视了一种重要的情况：

kI
还是以热水为例。假如有个人把我们的加热装置带到了非常冷的地方，开始烧水了。需要烧到50℃。

在P的作用下，水温慢慢升高。直到升高到45℃时，他发现了一个不好的事情：天气太冷，水散热的速度，和P控制的加热的速度相等了。
这可怎么办？

P兄这样想：我和目标已经很近了，只需要轻轻加热就可以了。
D兄这样想：加热和散热相等，温度没有波动，我好像不用调整什么。

于是，水温永远地停留在45℃，永远到不了50℃。

作为一个人，根据常识，我们知道，应该进一步增加加热的功率。可是增加多少该如何计算呢？
前辈科学家们想到的方法是真的巧妙。

设置一个积分量。只要偏差存在，就不断地对偏差进行积分（累加），并反应在调节力度上。

这样一来，即使45℃和50℃相差不太大，但是随着时间的推移，只要没达到目标温度，这个积分量就不断增加。系统就会慢慢意识到：还没有到达目标温度，该增加功率啦！
到了目标温度后，假设温度没有波动，积分值就不会再变动。这时，加热功率仍然等于散热功率。但是，温度是稳稳的50℃。
kI的值越大，积分时乘的系数就越大，积分效果越明显。

所以，I的作用就是，减小静态情况下的误差，让受控物理量尽可能接近目标值。

I在使用时还有个问题：需要设定积分限制。防止在刚开始加热时，就把积分量积得太大，难以控制

什么是PID，PID的作用。相关推荐

linux kill pid文件,从一次事故谈谈 pid 文件的作用
title: 从一次事故谈谈 pid 文件的作用 tags: pid categories: Tech comments: true date: 2017-05-26 20:00:00 很多程序在启动 ...
linux u盘 uid pid,linux下的pid文件的作用
在Linux系统的目录/var/run下面一般我们都会看到很多的*.pid文件.而且往往新安装的程序在运行后也会在/var/run目录下面产生自己的pid文件.那么这些pid文件有什么作用呢?它的内容 ...
linux下/var/run目录下.pid文件的作用（文件锁，防止重复启动）
1.pid文件的内容用cat命令查看,可以看到内容只有一行,记录了该进程的ID 2.pid文件的作用防止启动多个进程副本 3.pid文件的原理进程运行后会给.pid文件加一个文件锁,只有获得该锁 ...
matlab整定串级pid,PID算法在Matlab串级控制中的应用
PID算法在Matlab串级控制中的应用自114 1112002039 陈艳前言:这个专题是由王娟老师给我们授课,我感觉收获挺大的,尤其是matlab仿真软件的使用,为我以后的实验课打下良好的基础 ...
【转】linux/unix下 pid文件作用浅析
2019独角兽企业重金招聘Python工程师标准>>> 转自http://siwind.iteye.com/blog/1753517 在linux系统的目录/var/run下面一般我 ...
PID实例讲解（适合小白），PID三个变量的作用与关系
故事案例下故事摘自其他文章小明接到这样一个任务:有一个水缸点漏水(而且漏水的速度还不一定固定不变),要求水面高度维持在某个位置(100%),一旦发现水面高度低于要求位置(85%),就要往水缸里加水 ...
mysql pid文件作用_pid文件的作用
pid文件的作用一.pid文件的作用 1.pid文件的内容用cat命令查看,可以看到内容只有一行,记录了该进程的ID 2.pid文件的作用防止启动多个进程副本 3.pid文件的原理进程运行后会 ...
Udacity机器人软件工程师课程笔记（二十四) - 控制（其二） - PID优化，梯度下降算法，带噪声的PID控制
7.非理想情况 (1)积分饱和到目前为止,我们一直使用的"理想"形式的PID控制器很少用于工业中."时间常数"形式更为常见. 当前说明了理想形式的一些重大缺陷 ...
Udacity机器人软件工程师课程笔记（二十三) - 控制（其一）- PID控制及其python实现
控制(Controls) 1.PID控制简介在工程实际中,应用最为广泛的调节器控制规律为比例.积分.微分控制,简称PID控制,又称PID调节.PID控制器问世至今已有近70年历史,它以其结构简单. ...
linux之pid文件
在命令行中经常看到*.pid文件其实这些文件是在启动进程的时候系统给这个进程的master进程分配的进程号比如/usr/local/nginx/logs/nginx.pid文件打开这个文件会发现 ...

什么是PID，PID的作用。

什么是PID，PID的作用。相关推荐

最新文章

热门文章