读懂PID轻而易举

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PID算法通俗讲解

PID算法通俗讲解

PID算法通俗讲解PID算法是控制系统中常用的一种反馈控制算法,它主要由比例项(P),积分项(I)和微分项(D)三部分组成,即PID。

它的作用是通过对系统输出和设定值之间的偏差进行计算,产生一个控制量来调节系统的输入,使系统能够快速、准确地响应设定值,并实现稳定控制。

首先,我们来了解PID算法的三个部分。

P项(比例项)是最简单和最直观的部分,它与偏差成比例。

偏差是设定值与实际值之间的差异,P项根据偏差的大小来产生控制量。

当偏差越大时,P项产生的控制量也越大,从而加大系统输入,以快速减小偏差。

但是P项的缺点是当系统接近设定值时,偏差减小,P项产生的控制量也随之减小,导致系统响应变慢,甚至产生超调。

I项(积分项)用来修正偏差的累积量。

它与偏差的积分有关,可以修正P项产生的超调问题。

当系统存在稳态误差时,I项可以通过积分来累积偏差,产生一个持续增加的控制量,以减小稳态误差。

然而,如果I项过大,会导致系统产生过度调节,甚至引起系统不稳定。

D项(微分项)用来修正系统的动态响应。

它与偏差的变化率有关,可以预测系统的未来偏差变化,并产生一个相应的控制量来改变系统的响应速度。

当系统在达到设定值时,D项可以减小超调量,缩短系统的响应时间,提高系统的稳态性能。

然而,D项的缺点是它对噪声和干扰非常敏感,可能引起控制系统不稳定。

综上所述,PID算法的基本思想是通过将比例、积分和微分三个部分综合起来来实现对系统的控制,以期望系统的输出能够快速、准确地达到设定值,并保持在设定值附近稳定。

PID算法的关键是如何确定三个部分的权重系数,即调参问题。

一般来说,根据具体的控制对象和控制要求,可以采用经验法、试验法、模型法等方法来进行调参。

调参过程需要不断尝试和优化,以找到适合系统的最佳参数组合,从而实现最佳的控制效果。

总结起来,PID算法是一种常用的控制算法,通过比例、积分和微分三个部分的组合,对系统的输出和设定值之间的偏差进行计算,并产生一个控制量来调节系统的输入,以实现快速、准确响应设定值并保持稳定。

pid通俗讲解 -回复

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pid通俗讲解-回复PID(Proportional-Integral-Derivative)是一种常用的控制算法,广泛应用于工业自动化、机器人、电子设备等领域。

本文将以中括号内的内容为主题,详细解释PID控制算法的原理、应用和优势。

一、PID控制算法原理PID控制算法是一种基于反馈原理的控制算法,其主要目的是根据系统的实际输出与期望输出之间的差异,调整控制器的输出,使系统的输出尽可能接近期望输出。

1.1 比例作用(Proportional)比例作用是PID控制算法中最基本的作用。

它根据系统输出与期望输出之差的大小,乘以一个比例系数Kp,并作为控制器的输出。

比例作用的作用是使系统的输出与期望输出之间的差距越小,但可能会引起系统的震荡和超调。

1.2 积分作用(Integral)积分作用是PID控制算法中的一种修正作用。

它根据系统输出与期望输出之差的积分值,乘以一个积分系数Ki,并作为控制器的输出。

积分作用的作用是消除系统输出与期望输出之间的持续偏差,使系统的稳定性得到提高。

1.3 微分作用(Derivative)微分作用是PID控制算法中的一种预测作用。

它根据系统输出与期望输出之差的变化率,乘以一个微分系数Kd,并作为控制器的输出。

微分作用的作用是预测系统输出与期望输出之间的差距,以便提前调整控制器的输出,提高系统的响应速度和稳定性。

二、PID控制算法应用PID控制算法在各个领域都有广泛的应用。

以下是一些常见的应用案例:2.1 工业自动化在工业自动化领域,PID控制器常被用来控制温度、压力、流量等参数。

例如,在化工生产中,PID控制器可以根据实际温度与设定温度之间的差异,控制加热或冷却设备的输出,从而使系统保持在期望的温度范围内。

2.2 机器人在机器人领域,PID控制算法可以用来控制机器人的运动轨迹和姿态。

通过根据实际位置与期望位置之间的差异,调整机器人的驱动器的输出,实现精确的运动控制和目标定位。

由入门到精通吃透PID

由入门到精通吃透PID

由入门到精通吃透PID在工业控制、自动化领域,PID(比例积分微分)控制算法可谓是一种经典且至关重要的技术。

无论是简单的温度控制系统,还是复杂的机器人运动控制,PID 都发挥着不可或缺的作用。

对于初学者来说,PID 可能像是一个神秘的黑匣子,让人感到困惑和难以捉摸。

但只要逐步深入,我们就能从入门到精通,彻底吃透 PID 。

首先,让我们来了解一下 PID 中的三个基本要素:比例(P)、积分(I)和微分(D)。

比例控制是 PID 中最直观的部分。

它的作用就像是一个直接的“力量施加者”。

比如说,我们要控制一个水箱的水位,当前水位与设定水位之间的差距越大,控制输出的力量也就越大。

比例控制的优点是反应迅速,能够对偏差做出快速的响应。

但它也有一个缺点,那就是可能会存在稳态误差,也就是说,即使系统最终稳定了,实际值与设定值之间可能仍会有一定的偏差。

积分控制则是为了解决比例控制中的稳态误差问题而引入的。

积分项会随着时间的积累,不断对偏差进行累加。

只要偏差存在,积分作用就会不断增加,直到消除偏差为止。

这就像是一个坚持不懈的“修正者”,不断努力去消除系统中的残留误差。

然而,积分控制也不是完美的,如果积分作用太强,可能会导致系统超调,甚至不稳定。

微分控制则是对系统变化趋势的预测。

它就像是一个“前瞻者”,通过感知偏差的变化速度来提前做出调整。

微分控制可以有效地抑制系统的超调,提高系统的稳定性。

但如果微分作用过强,可能会对噪声过于敏感,导致系统的误动作。

接下来,我们通过一个简单的例子来更直观地理解 PID 的工作原理。

假设我们要控制一个房间的温度,设定温度为 25 摄氏度。

当实际温度低于 25 摄氏度时,比例控制会立即增加加热功率;积分控制会随着时间的推移,不断增加加热功率,直到温度达到设定值;微分控制则会根据温度下降的速度,提前增加加热功率,以防止温度下降过快。

在实际应用中,如何调整 PID 的参数是一个关键问题。

一般来说,我们可以先从较大的比例系数开始,然后逐渐增加积分系数,最后再微调微分系数。

pid通俗易懂的解释

pid通俗易懂的解释

pid通俗易懂的解释pid,即proportional-integral-derivative,控制系统中常用的调节系统,需要利用此技术来指导被控对象达到极限配置或设定的预期状态,pid技术是工业控制中最重要的技术之一,用于控制机器的行为,以达到预定的计划。

PID技术的主要功能是调节被控对象的行为,使之更好地达到极限配置或设定的预期状态。

代码中,p是比例,i是积分,d是微分。

这三个量表示对被控对象的三种不同调整,它们分别产生有效的控制反应,从而帮助被控对象更快地达到极限配置或设定的预期状态。

比例(p)部分,也称为比例调节,是pid中最重要的部分,它通过检测错误信号(或者说,“误差”)来调节被控对象的行为。

比例的值越大,由此产生的反应就越大,因此,它可以更快地把被控对象带到预期状态。

但是,如果比例太大,就会造成过度反应,因此需要仔细调整比例大小,才能达到理想状态。

积分(i)部分,也称为积分调节,是pid中最耗时的部分。

它检测误差,并向当前运行方向积累误差,从而帮助被控对象达到预期状态。

例如,当被控对象的误差太小,而被控对象的当前运行方向正确时,积分会积累误差,从而使被控对象更快地达到预期状态。

但是,如果积分过大,可能会导致振荡,所以在使用的时候,也需要仔细调整积分的大小。

微分(d)部分,也称为微分调节,是pid中最容易理解的部分。

它检测误差,并基于误差的前后变化,调节被控对象的行为。

例如,当误差出现变化时,它会加快当前运行方向,从而帮助被控对象更快地达到预期状态。

但是,微分的值过大也会导致过度反应,所以,也需要仔细调整微分的大小,才能达到理想状态。

以上就是pid调节系统的简单介绍。

PID技术由比例、积分、微分三个量共同组成,依据不同调整,帮助被控对象更快地达到预期状态。

在使用过程中,大部分理论建议调整这三个量,以达到理想状态。

PID在实际生活中也有着广泛的应用,它可以应用于机器视觉检测、自动驾驶、工业自动化等领域,帮助机器更快地达到极限配置或设定的预期状态,从而获得更好的效果。

pid通俗易懂的解释

pid通俗易懂的解释

pid通俗易懂的解释pid(毛细管运动反应)是一种控制技术,常被应用于控制系统中以实现最佳效果。

这种技术可以调节设备的运行性能,在反馈信号被发现与设定值之间有出入时,使设备能够自动按照预期的方式运行。

PID控制技术是由一套标准方程来实现的,这一套方程即“毛细管运动反应(PID)”,它的每一部分都是由不同的概念来构筑的,同时这也是它的组成。

PID控制技术是通过不断调节设备的运行性能来控制设备的工作情况的。

这种技术包括三个参数:比例(Proportionality,简写为P),积分(Integral,简写为I)和微分(Derivative,简写为D)。

它们分别代表了在不同时期,控制系统对外界控制信号的响应特性和处理方式。

P参数是指当外界输入信号有变化时,系统输出信号有比率变化;I参数指当外界输入信号有变化时,系统输出信号有积分变化;D参数指当外界输入信号有变化时,系统输出信号有微分变化。

PID控制技术的运用可以使控制系统更加稳定,并具有持续的优化能力,使系统能够快速的调整到期望的状态。

比如热风炉的温度控制,一旦设定了期望的温度,PID控制技术就会以微分、积分、比例的参数以及延时时间让热风炉持续保持在期望温度附近。

它可以自动调节温度,使温度能够在安全范围内运行,而且保持系统的稳定性。

此外,PID控制技术也可以用于自动化设备的控制,以获得最佳的性能,比如机器人臂。

机器人臂的运动实际上是当外界传入输入信号是,跟随变化的控制信号来驱动机器人臂移动,实现期望的运动效果。

而利用PID控制技术,可以通过不断调节机器人臂的运动,使得它可以按照设定好的参数达到期望的位置,从而使得机器人臂拥有更高的精确度和速度。

总之,PID控制技术能够有效的控制系统的运行,能够使设备按照期望的方式来运行和持续的优化性能,表现出良好的稳定性。

它的实现原理非常简单,即利用P、I、D三个参数来调节设备的运行,从而得到期望的控制结果。

因此,它的应用被广泛应用于各种控制系统中,从而实现最佳的结果。

通俗易懂的PID_

通俗易懂的PID_

{ int iError, iIncpid; //当前误差 iError = sptr->SetPoint - NextPoint; //增量计算 iIncpid = sptr->Proportion * iError //E[k]项 - sptr->Integral * sptr->LastError //E[k-1]项 + sptr->Derivative * sptr->PrevError; //E[k-2]项 sptr->PrevError = sptr->LastError; //存储误差,用于下次计算
#define HAVE_NEW_VELOCIT Y 0X01
//***************************************************** //声明 PID 实体
//*****************************************************
思,I 是 Integral,积分,D 是 Differential 微分。 打个比方,如果现在的输出是1,目标输出是100,那么 P 的作用
是以最快的速度达到100,把 P 理解为一个系数即可;而 I 呢?大家 学过高数的,0的积分才能是一个常数,I 就是使误差为0而起调和作 用;D 呢?大家都知道微分是求导数,导数代表切线是吧,切线的方 向就是最快到至高点的方向。这样理解,最快获得最优解,那么微分 就是加快调节过程的作用了。
}
//***************************************************** //增量式 PID 控制设计
//*****************************************************

如何快速读懂PID

如何快速读懂PID
1。了解工艺,PID由PFD发展来说,不管PID多么复杂,其PFD主线始终很清晰。大家一定要先看对工艺的描述,然后对照找出PID图的主线。初看图时可以先看的大概思路和流程,至于具体的如何实现再结合下面几条一点点的分析。
2。了解相关的标准,如设备的图形表示方法,阀门的DCS等,有些还涉及到自控的连锁控制等,这些内容最好看看相关标准或手册,有个大概的了解,至少知道那些符号的大概功能。
P&ID读图与画图-给初学者的建议
经常发现论坛上,有人问关于P&ID读图与画图的问题。
P&ID图对于初学者来说,确实是一个比较大的难题,各种设备,管线,各类管件,阀门盲板之类,一大堆的自控符号,让人无所适从。那么我们该如何下手学习呢,下面就我个人学习的一点体会分享大家,希望能抛砖引玉,让有经验的工程师们都能分享自己的经验来帮助新人快速成长。
3。看首页图。有些标准里面没有规定的,在某个项目自己有自己规定的符号的,只有通过看首页图才能明白。否则就是看天书一样,谁也不懂。
4。熟悉并掌握一些典型设备的P&ID与配管布置。这一点很重要,比如说离心泵,压缩机,反应釜,精馏塔,换热器等,这些化工厂最典型的设备都是有标准的PID方案的,不同的设计都大同小异,基本设计思路都是一样的。整个PID图纸其实就是不同设备单元的PID布置的组合。学会典型的PID布置,对于画PID图比读图更重要。因此,对于工艺设计工程师来说更应该熟悉典型设备的PID布置。
如何快速读懂PID
首先 ,要搞清楚什么是PID 管道及仪表流程图 PIPING INSTRUMENTATION DIAGRAM
它与PFD 最主要的区别就是加了"仪表"在里面,PFD PROCESS FLOW DIAGRAM

由入门到精通吃透PID

由入门到精通吃透PID

由入门到精通吃透PIDPID控制器(Proportional-Integral-Derivative Controller)是一种常见的控制器,广泛应用于工业自动化领域。

它通过对系统的反馈信号进行比例、积分和微分运算,以达到控制系统稳定和响应速度的目的。

本文将从入门到精通分别介绍PID控制器的基本原理、参数调整方法和应用实例。

一、基本原理在控制系统中,PID控制器根据反馈信号与设定值之间的差异来调整输出信号,从而实现对被控对象的控制。

它由三个基本部分组成:比例控制部分、积分控制部分和微分控制部分。

1. 比例控制部分:根据反馈信号与设定值之间的差异,以一定的比例调节输出信号。

比例控制的作用是根据差异的大小来进行精确调节,但它不能解决系统的超调和稳态误差问题。

2. 积分控制部分:通过累积反馈信号与设定值之间的差异,对输出信号进行调节。

积分控制可以消除系统的稳态误差,但会增大系统的超调。

3. 微分控制部分:通过反馈信号的变化率来预测未来的发展趋势,以调节输出信号。

微分控制可以提高系统的响应速度和稳定性,但过大的微分作用会引入噪声和振荡。

PID控制器的输出信号可以表示为:u(t) = Kp * e(t) + Ki * ∫e(t)dt + Kd * de(t)/dt其中,u(t)为输出信号,Kp、Ki和Kd分别为比例、积分和微分增益,e(t)为反馈信号与设定值之间的误差,∫e(t)dt为误差的积分,de(t)/dt为误差的微分。

二、参数调整方法PID控制器的参数选择对控制系统的性能至关重要。

有许多方法可以调整PID控制器的参数,常见的包括经验法、试错法和优化算法。

1. 经验法:根据实际经验,选择适当的参数范围,并逐步调整参数,观察系统的响应变化。

这种方法简单直观,但需要具备一定的经验和调试能力。

2. 试错法:通过不断试验不同的参数组合,观察系统的响应,并根据系统的性能指标进行优化调整。

试错法可以快速找到合适的参数组合,但依赖于多次试验和手动调整。

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