PID算法中的‘I’‘D’不是很理解

yick · 发表于 2015-7-29 11:47:53

我们知道PID算就是自动调节算法，其中，
‘P’纯比例部分，可以算是粗调环节，就是把系统误差=设定值-实际值，放大Kp倍，进行调节；（这个我算是理解了）

‘I’积分环节
'D'微分环节
这两个环节肯定是在上一个环节的基础上来进行的，那么该怎么理解才好呢？

ibichao · 发表于 2015-7-29 11:58:08

I 是对误差求和，只要有误差这个值会一直增大，直到误差消除（理想状态）
D是误差的变化率，这个是预测误差的变化趋势，是变大了，还是变小了，以对系统进行超前控制。
如果还是不懂，多看资料，结合实践进行体会。

yick · 发表于 2015-7-29 15:21:46

ibichao 发表于 2015-7-29 11:58
I 是对误差求和，只要有误差这个值会一直增大，直到误差消除（理想状态）
D是误差的变化率，这个是预测误差 ...

微分的超前调节是什么意思？
积分的我应该是看懂了，但是微分的到现在还是没看明白，求指导。

lans0625 · 发表于 2015-7-29 15:32:32

微分就是变化的速度，速度快了要提前刹车。。。。

ibichao · 发表于 2015-7-29 15:54:19

yick 发表于 2015-7-29 15:21
微分的超前调节是什么意思？
积分的我应该是看懂了，但是微分的到现在还是没看明白，求指导。 ...

给你举个例子，汽车均速运动，那么车的速度 v 是恒定的，
如果汽车是加速运动，那还要判断是匀加速还是匀减速，这可通过加速度 a 的值来判断。
微分的物理意义就相当于这加速度。
当被控对象的”加速度“（误差的变化率）大于0时，说明被控对象将处于"加速"状态，这时需要减弱一下输出（比如踩刹车）以使被控对象趋于“匀速状态”，
反之加强；所以加入微分项可提高控制的“动态”性能。

yick · 发表于 2015-7-29 16:31:00

本帖最后由 yick 于 2015-7-29 17:12 编辑

ibichao 发表于 2015-7-29 15:54
给你举个例子，汽车均速运动，那么车的速度 v 是恒定的，
如果汽车是加速运动，那还要判断是匀加速还是匀 ...

根据你的意思+资料（结合PID中的‘I’），在速度变化时。

我可不可以这样理解：
有加速度的变化，而这个加速度变化又有匀加/减速和变加/减速运动两种运动性能；
这里的PID中的‘D’微分的作用，其实是可以看作是针对变加/减速运动的一种。(即匀加/减速
运动时，以△/s这样的值开始变化；变加/减速运动时，以△±x/s这样的值开始变化；。△是‘误
差变化率’=输入偏差/时间)

变加/减速运动时，其特定的时间内，‘误差变化率’在变化；或者是当‘误差变化率’还是和以前一样的时刻，它所用的时间变长/短了，
那么就可以看出它的运动性能也就发生变化了。而PID中‘D’恰好就是来抑制这种作用的，可以这样理解吗？

那么整体上，PID我可不可以这样理解：
1.PID中的‘D’(微分环节)。是针对‘I’的。因为积分的变化，主要就体现在斜率方面，当斜率（可以认为是加速度，输入偏差/时间等）不是以特定的趋势
变化时，而‘D’的存在就是让‘I’以特定的趋势来变化；
2.PID中的'I'(积分环节)。在‘P’的基础上，‘输入偏差’不为0的情况下，调节器的输出按着一定时间，一定的方向，朝着我们需要的值累加下去；
3.PID中的‘P’(比例环节)。最简单而又直接的方式，就是实际值与期望值相差太大，就进行比例放大，调节

ibichao · 发表于 2015-7-29 21:03:45

yick 发表于 2015-7-29 16:31
根据你的意思+资料（结合PID中的‘I’），在速度变化时。

我可不可以这样理解：

看不懂你的解释，不管是P还是I还是D，最终目的是使被控对象处于稳定状态，P，I，D，都是针对误差来计算的。

yick · 发表于 2015-7-29 21:36:11

ibichao 发表于 2015-7-29 21:03
看不懂你的解释，不管是P还是I还是D，最终目的是使被控对象处于稳定状态，P，I，D，都是针对误差来计算的 ...

这是我下午根据你说的，突然想到的，我理解的是这样，应该不会错吧，有大虾过来看看我理解的对吗

yick · 发表于 2015-7-30 00:50:30

这个点，还有牛人吗？看看我的理解对吗

留声而过 · 发表于 2015-7-30 06:36:43

我都是用P算法，I、D算法还没用过呢。坐等大神解释。

ren0214 · 发表于 2015-7-30 15:17:00

还是先理解反馈吧。后面还有积分分离，微分先行等等，咋理解？
还是要有必要的理论基础。

yick · 发表于 2015-8-15 13:40:46

ren0214 发表于 2015-7-30 15:17
还是先理解反馈吧。后面还有积分分离，微分先行等等，咋理解？
还是要有必要的理论基础。 ...

你说的对，先理解反馈，可能是我的反馈不好，只有20格的编码，所以效果不少很理想

yick · 发表于 2015-8-15 13:42:36

留声而过发表于 2015-7-30 06:36
我都是用P算法，I、D算法还没用过呢。坐等大神解释。

P算法只是粗糙的算法，这样很容易引起震荡的，所以积分、微分的引入很重要

xuyaqi · 发表于 2015-8-15 14:43:40

也可以这样理解如果光有P（比例调节）到稳定时会有静差（即稳定点与给定点不一致，给定100稳定点99），加积分I可以消除静差，微分作用D是根据偏差偏离给定的速度加一定提前量。

ponder2077 · 发表于 2015-8-16 01:31:02

说得很有道理

yick · 发表于 2015-8-16 20:58:26

xuyaqi 发表于 2015-8-15 14:43
也可以这样理解如果光有P（比例调节）到稳定时会有静差（即稳定点与给定点不一致，给定100稳定点99），加积 ...

是的，现在暂时搁浅了，因为不可控的因素还是不过还是太多了

PID算法中的‘I’‘D’不是很理解

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