PID算法原理

PID算法原理、调试经验以及代码学习总结2010-09-2622:40:27阅读0评论0字号：大中小订阅1、PID控制原理2、流程图3、PID代码//定义变量floatKp;//PI调节的比例常数floatTi;//PI调节的积分常数floatT;//采样周期floatKi;floatek;//偏差e[k]floatek1;//偏差e[k-1]floatek2;//偏差e[k-2]floatuk;//u[k]signedintuk1;//对u[k]四舍五入取整signedintadjust;//调节器输出调整量//变量初始化Kp=4;Ti=0.005;T=0.001;//Ki=KpT/Ti=0.8，微分系数Kd=KpTd/T=0.8,Td=0.0002,根据实验调得的结果确定这些参数ek=0;ek1=0;ek2=0;uk=0;uk1=0;adjust=0;intpiadjust(floatek)//PI调节算法{if(gabs(ek)0.1){adjust=0;}else{uk=Kp*(ek-ek1)+Ki*ek;//计算控制增量ek1=ek;uk1=(signedint)uk;if(uk0){if(uk-uk1=0.5){uk1=uk1+1;}}if(uk0){if(uk1-uk=0.5){uk1=uk1-1;}}adjust=uk1;}returnadjust;}下面是在AD中断程序中调用的代码。。。。。。。。。。。。else//退出软启动后，PID调节,20ms调节一次{EvaRegs.CMPR3=EvaRegs.CMPR3+piadjust(ek);//误差较小PID调节稳住if(EvaRegs.CMPR3=890){EvaRegs.CMPR3=890;//限制PWM占空比}}。。。。。。。。。。。。。。。。4、PID调节经验总结PID控制器参数选择的方法很多，例如试凑法、临界比例度法、扩充临界比例度法等。但是，对于PID控制而言，参数的选择始终是一件非常烦杂的工作，需要经过不断的调整才能得到较为满意的控制效果。依据经验，一般PID参数确定的步骤如下[42]：(1)确定比例系数Kp确定比例系数Kp时，首先去掉PID的积分项和微分项，可以令Ti=0、Td=0，使之成为纯比例调节。输入设定为系统允许输出最大值的60％～70％，比例系数Kp由0开始逐渐增大，直至系统出现振荡；再反过来，从此时的比例系数Kp逐渐减小，直至系统振荡消失。记录此时的比例系数Kp，设定PID的比例系数Kp为当前值的60％～70％。(2)确定积分时间常数Ti比例系数Kp确定之后，设定一个较大的积分时间常数Ti，然后逐渐减小Ti，直至系统出现振荡，然后再反过来，逐渐增大Ti，直至系统振荡消失。记录此时的Ti，设定PID的积分时间常数Ti为当前值的150％～180％。(3)确定微分时间常数Td微分时间常数Td一般不用设定，为0即可，此时PID调节转换为PI调节。如果需要设定，则与确定Kp的方法相同，取不振荡时其值的30％。(4)系统空载、带载联调对PID参数进行微调，直到满足性能要求。附，完整PID代码：//声明变量//定义变量floatKp;//PID调节的比例常数floatTi;//PID调节的积分常数floatT;//采样周期floatTd;//PID调节的微分时间常数floata0;floata1;floata2;floatek;//偏差e[k]floatek1;//偏差e[k-1]floatek2;//偏差e[k-2]floatuk;//u[k]intuk1;//对uk四舍五入求整intadjust;//最终输出的调整量//变量初始化，根据实际情况初始化Kp=;Ti=;T=;Td=;a0=Kp*(1+T/Ti+Td/T);a1=-Kp*(1+2*Td/T);a2=Kp*Td/T;//Ki=KpT/Ti=0.8，微分系数Kd=KpTd/T=0.8,Td=0.0002,根据实验调得的结果确定这些参数ek=0;ek1=0;ek2=0;uk=0;uk1=0;adjust=0;intpid(floatek){if(gabs(ek)ee)//ee为误差的阀值，小于这个数值的时候，不做PID调整，避免误差较小时频繁调节引起震荡。ee的值可自己设{adjust=0;}else{uk=a0*ek+a1*ek1+a2*ek2;ek2=ek1;ek1=ek;uk1=(int)uk;if(uk0){if(uk-uk1=0.5){uk1=uk1+1;}}if(uk0){if(uk1-uk=0.5){uk1=uk1-1;}}adjust=uk1;}returnadjust;}floatgabs(floatek){if(ek0){ek=0-ek;}returnek;}