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所谓PID指的是Proportion-Integral-Differential。翻译成中文是比例-积分-微分。记住两句话:1、PID是经典控制(使用年代久远)2、PID是误差控制()对直流电机速度进行定速控制:1、L293作为电机驱动;2、光电传感器-作为输出反馈;3、PWM做为输入控制。PID怎么对误差控制,听我细细道来:所谓“误差”就是命令与输出的差值。比如你希望控制转速为4转/s(PWM波占空比=80%),而事实上控制转速只有3.5转/s,则误差:e=0.5转,如果实际转速为4.5转,则误差e=-0.5转(注意正负号)。该误差值送到PID控制器,作为PID控制器的输入。PID控制器的输出为:误差乘比例系数Kp+Ki*误差积分+Kd*误差微分。Kp*e+Ki*∫edt+Kd*(de/dt)(式中的t为时间,即对时间积分、微分)上式为三项求和(希望你能看懂),PID结果后送入电机驱动器。从上式看出,如果没有误差,即e=0,则Kp*e=0;Kd*(de/dt)=0;而Ki*∫edt不一定为0。三项之和不一定为0。总之,如果“误差”存在,PID就会对电机驱动作调整,直到误差=0。评价一个控制系统是否优越,有三个指标:快、稳、准。所谓快,就是要使压力能快速地达到“命令值”(不知道你的系统要求多少时间)所谓稳,就是要压力稳定不波动或波动量小(不知道你的系统允许多大波动)所谓准,就是要求“命令值”与“输出值”之间的误差e小(不知道你的系统允许多大误差)对于你的系统来说,要求“快”的话,可以增大Kp、Ki值要求“准”的话,可以增大Ki值要求“稳”的话,可以增大Kd值,可以减少压力波动仔细分析可以得知:这三个指标是相互矛盾的。如果太“快”,可能导致不“稳”;如果太“稳”,可能导致不“快”;只要系统稳定且存在积分Ki,该系统在静态是没有误差的(会存在动态误差);所谓动态误差,指当“命令值”不为恒值时,“输出值”跟不上“命令值”而存在的误差。不管是谁设计的、再好的系统都存在动态误差,动态误差体现的是系统的跟踪特性,比如说,有的音响功放对高频声音不敏感,就说明功放跟踪性能不好。调整PID参数有两种方法:1、仿真法;2、“试凑法”仿真法我想你是不会的,介绍一下“试凑法”“试凑法”设置PID参数的建议步骤:1、把Ki与Kd设为0,不要积分与微分;2、把Kp值从0开始慢慢增大,观察压力的反应速度是否在你的要求内;3、当压力的反应速度达到你的要求,停止增大Kp值;4、在该Kp值的基础上减少10%;5、把Ki值从0开始慢慢增大;6、当压力开始波动,停止增大Ki值;7、在该Ki值的基础上减少10%;8、把Kd值从0开始慢慢增大,观察压力的反应速度是否在你的要求内P、I、D参数整定口诀:参数整定找最佳,从小到大顺序查;先是比例后积分,最后再把微分加;曲线振荡很频繁,比例度盘要放大;曲线漂浮绕大湾,比例度盘往小扳;曲线偏离回复慢,积分时间往下降;曲线波动周期长,积分时间再加长;曲线振荡频率快,先把微分降下来;动差大来波动慢,微分时间应加长。这是我在STM32F103RB上做速度PID的PID函数,当然也可以利用ST公司自带的DSP库,//======================================================================//Adjustthesethreefactor,toachievethebestcontroleffect//P:1~10之间I:0-5之间D:0.1~1floatP_Coefficient=4.75;floatI_Coefficient=0.55;floatD_Coefficient=0.2;#defineDiff_Order4/*Differentialorder*/intTemp,DestTemp,HeatPower;intSet_Distant;longintIntegral=5;//PointsaccumulatedfloatPrev_Error[10];//RecordtentimesbeforetheerrorfloatP,I,D;floatEk,E;unsignedcharFirstFlag=1;/********************************************************************************Funtionname:PIDControl*Time:2013/3/5*Author:zhuhao*******************************************************************************/floatPID_Control(floatError){inti;floatOutput;floatTure;if(FirstFlag)//Thefirstexecution{FirstFlag=0;for(i=0;i10;i++)Prev_Error=Error;}for(i=0;i10;i++)Prev_Error[i+1]=Prev_Error;//BufferqueuePrev_Error[0]=Error;//Ek=Error-Prev_Error[Diff_Order];//E=0.8+Ek*0.2;//IIRP=P_Coefficient*Error;//CalculatetheproportionalcomponentI=I_Coefficient*Integral;//CalculatetheintegralcomponentD=D_Coefficient*E;//CalculatethederivativecomponentOutput=(P+I+D);if(Output0){Ture=Output;}if(Output=100||Output=0||Error-40||Error40)//Saturatedorlargedeviationintegral{if(Integral0&&Error0)Integral+=Error;if(Integral0&&Error0)Integral+=Error;}elseIntegral+=Error;if(Integral-10)Integral=-10;if(Integral10)Integral=10;if(Output=100)Output=99;elseif(Output=0)Output=Ture;returnOutput;}经过试验发现通过PID函数的调节,设定转速与实际转速相差无几,一般在0;01~0.05转左右,抗干扰好串口数据波形分析仪软件可以到51黑搜索
本文标题:PID电机调速PWM
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