其理论道理易于理解

其理论道理易于理解

PID模块的输出为输入信号、输入信号积分取输入信号导数三者的加权和,权沉为比例、积分和导数各自对应的增益系数,即PID节制是将误差信号e(t)的比例(P)、积分(I)和微分(D)通过线性组合形成节制量进行节制,其输出信号为:

用于将积分器和滤波器沉置为其初始前提的触发器。External reset参数的值确定沉置发生正在上升信号、下降信号仍是程度信号上。

Ideal:比例增益P感化于所有动做的总和。例如,对于持续时间抱负形式PID节制器,传送函数为:

PID是Proportional(比例)、Integral(积分)、Differential(微分)三者的缩写。PID节制算法是工业节制范畴数十年来使用最为普遍的典范节制算法之一,其理论道理易于理解,算法布局简单靠得住,易于工程实现,这也是其遭到工程师们青睐的主要缘由。

此中,P为比例系数,对误差进行比例放大,减小上升时间,减小系统误差,但会添加超调;I为积分系数,对过去的误差值进行累加,可以或许消弭超和谐误差,可是会添加调理时间;D为微分系数,对误差的变化趋向进行判断,可以或许减小超调量;N为滤波器系数,对微分后的信号进行滤波处置。

节制器输出,凡是基于输入信号、输入信号的积分取输入信号的导数,经由比例、积分和微分增益系数加权乞降获得。

Parallel:节制器输出是比例、积分和导数动做的总和,三者别离用P、I和D进行加权。例如,对于持续时间并行形式PID节制器,传送函数为:

正在此根本上对微分项D添加滤波器,一般为低通滤波器,最终获得ModelCoder中PID Controller正在Parallel形式下传送函数表达为:

以一个简单搭建的油箱液面节制系统为例,如下图所示。起首,通过调理PID节制器的参数使液面较好地达到预期程度。初始时,正在设置P=1,I=1,D=0的环境下,系统表示如图3所示:

模块的输入凡是是一个误差信号,正在PID Controller模块感化下,示波器显示为:即期望信号取系统输出之间的误差,

随后,按照P/I/D各系数的感化调整P/I/D各系数的大小。因为预期系统具有较小的超调量且同时要具备较短的响应时间,颠末多次参数试调后,最终将节制参数设定为P=1.03,I=0.97,D=-0.22,滤波系数N=1.72,系统仿线.总结

ModelCoder是一款支撑多种嵌入式系统建模并能够从动生成高平安靠得住的C代码的软件设想和开辟东西。ModelCoder当前具有9个根本模块库,40余个模块,PID Controller为ModelCoder实现PID节制算法的模块。

正在现代常用的工业使用傍边,PID及其衍生算法是使用最普遍的算法之一,是当之无愧的典范算法。参数整定是PID的次要难点,往往依赖于有经验的开辟人员不竭调试,得出一个较为合理的PID参数,才能满脚系统的要求。ModelCoder做为根本工业软件,实现了PID算法的模块化,提高了工程参调效率,推进了PID正在工业范畴的无效使用。

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