PID于小車恒速筆記————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：2比比例 3積分 控PIDPIDPID.PID.PID,PIDPID,、壓力、藝變量常常求維持一定數(shù)上按一定規(guī)律變化以滿足藝PIDPID。控量器)達定.下面將和析PID.控制控制器控制規(guī)律PID控制：比例比例種最簡單方式輸輸入誤成比例關(guān)當僅比例輸穩(wěn)態(tài)誤er。積分I積分輸輸入誤積分成正比關(guān)一控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)簡稱mh—e為消除穩(wěn)態(tài)誤,必須引“".,。,即便控制器一步減小零因此比例積分I可入穩(wěn)態(tài)后無穩(wěn)態(tài)誤.微分微分輸輸入誤微分即誤率）系.控制系統(tǒng)。由較大慣性組件環(huán)滯后組件抑誤作總是落后誤決辦法抑誤作超前即誤近零抑制誤作該零?？刂破鲀H入 “比例"項往往夠比例項作僅放大誤幅目前需增加微分項”,它能誤變化趨勢樣,比例+微分控制器能夠前抑制誤控制作等零甚至為負避免嚴重超所較大慣性滯后象比例+微分D能改善系統(tǒng)動態(tài)特性.模擬PID控制控制系統(tǒng)控制器常控制規(guī)律PID控制。常規(guī)模擬PID控制系統(tǒng)框圖如圖所示。

++ ) + ) y- +PIDPt),y(te(t)te ） = r(t ） ? y t)）etPut)PDPIDu(t)p (t）+ dt+Td ] 12）p數(shù)i數(shù)Td――微分時間也稱微分數(shù)1、比例部分p＊et）在PID比例環(huán)節(jié)瞬間.一旦產(chǎn)生立即數(shù)數(shù)Kp越大越強則過渡過程越快過程靜態(tài)也就越小；但Kp越大也越容易產(chǎn)生振蕩破壞穩(wěn)性故而數(shù)Kp選擇必須恰當靜小而又穩(wěn).2、積分部分積分部分數(shù)學表示4個人收集整理 勿做商業(yè)用途從積分部分的數(shù)學表達式可以知道，只要存在偏差，則它的控制作用就不斷的增加；只有在偏差 e(t)=0時它的積分才能是一個常數(shù)，控制作用才是一個不會增加的常數(shù)?？梢姡e分部分可以消除系統(tǒng)的偏差。積分環(huán)節(jié)的調(diào)節(jié)作用雖然會消除靜態(tài)誤差，但也會降低系統(tǒng)的響應(yīng)速度增加系統(tǒng)的超調(diào)量。積分常數(shù) Ti越大，積分的積累作用越弱，這時系統(tǒng)在過渡時不會產(chǎn)生振蕩；但是增大積分常數(shù)會減慢靜態(tài)誤差的消除過程，消除偏差所需的時間也較長，但可以減少超調(diào)量，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。當 Ti較小時，則積分的作用較強，這時系統(tǒng)過渡時間中有可能產(chǎn)生振蕩，不過消除偏差所需的時間較短。所以必須根據(jù)實際控制的具體要求來確定 。3、 微分部分微分部分的數(shù)學式表示是：＊在環(huán)節(jié)的作用),這一作用，可在PIPID。的越快,,.,不用微分，在微分作用。微分部分的作用微分時間常數(shù)定。越大時,則它制偏差e的作用越強；越小時，則它偏差的作用越弱。微分部分然系統(tǒng)穩(wěn)定有大的作用。當微分常數(shù) Td，可以微分作用達。數(shù)式 PID控制可以分式 PID增量式 PID控制.這只增量式 PID：當需要的不是控制量的，是控制量的增量()時,需要用 PID的增量。增量式 D控制可以過)式.—4可以控制的第k1個采樣時刻的：5—45D:26）)、BC6。DD中廣泛應(yīng)。位置PID也通過推遞推:2—7)27D。程序設(shè)：通過對上述原,PID概念漸漸清晰起來.PID首先要有反饋,所小車必須有測速裝置,這里選是光電開關(guān)100孔。次是要想構(gòu)建PID,必須P、、D數(shù)，通過多次。：速度測所所沖N行S,那么沖關(guān)N；平均T； 參根據(jù)返回沖vn＊t t器斷n是t內(nèi)所沖數(shù)數(shù)據(jù)記錄分析：delay(12000)走了2738mm左沖1887K=2738/1887=1.4506PAGEPAGE10delay10002230mm 1541 K=2230/1541=。447delay) 1820mm 1262 K=1820/1262=。442K=14550ms/即每50ms一次數(shù)算速度連續(xù)4次采樣平均cm/s由串口顯示的數(shù)據(jù) 023023024023023024023022023024023023025023024023024024023023023023024023024023023024024023023023023024023023023023看, 其數(shù)據(jù)本身就有浮,獲得的不是一穩(wěn)定的當前值。:50ms的采樣間隔對于單片機是一相當長得時間,但是在這50毫秒內(nèi)只產(chǎn)生8或者9子轉(zhuǎn)一圈是100就相當與一采樣的時間內(nèi)只轉(zhuǎn)0.08圈,這是相當無語的結(jié)果..也由此導(dǎo)致的浮動.究其浮動的,可能是碼盤裝得不對稱、不均勻。第定的速度速度的速度是PID來算u所式D，由于得的速度不是一穩(wěn)定的,所PID會產(chǎn)生震蕩需要加限制對于這速限幅D_speed的對值于于2附程序:/*＊**＊*＊**＊＊＊＊＊＊*＊*＊**＊**＊＊＊***＊＊**＊＊＊＊＊**＊＊*＊*＊文件PID.hD算法提高精法:＊*＊*＊*＊＊＊**＊**＊＊＊＊＊**＊**＊＊＊*＊*＊＊＊*＊＊*＊**＊****＊*/#ifndef PID_H #define PID_H ehh>floatKp=2; //PIDt； Dt； //t； //PIDfloata0;floata1;t；t; /e[k］t； //e[k-］t； //t; //uintPIDCalc(floatek）｛if(fabs(ek)3) //設(shè)定閥return（0);else{0＊1＊2＊2；1；ek1=ek;return（ceil（uk）);}}/******************************************/include<iom128#includemacrosh>#include"delay.h"#include”T3_counter.h”e”h”eh"#include"carh"#includeh"e”#defineucharunsignedchar#defineuint unsignedintuintcount,speed[5]，Avr_speed，i;pragmainterrupt_handlerINT0_isr:2voidINT0_isr(void）{count++； //計數(shù)脈沖}unsignedcharNumbe6]’00’,’0’0’,'\0’；voidData_convert(uinttemp) //數(shù)轉(zhuǎn)換成字符串{Number[1］=’0'+temp/1000;2]’0’；3]’0'+(temp%100)/10;Number[4］=’0’+temp％10;}intset_speed,D_speed,adjust,Uk;#pragmainterrupt_handlertimer3_ovf_isr：30 //voidtimer3_ovf_isr(void){TCNT3=15535；i++;i］=i；if(i==4）{i=0；count=0;d（ddd]）/4； Data_convert(Avr_speed ） //傳到串口D_speed=set_speed-Avr_speed; //差值d; /=0){k；t〉3）3；OCR1A=adjust; //調(diào)OCR1B=adjust;｝}｝voidmain（void){;T1_10KPWM_init()；t;；;；5；d;;T;T；a2=Kp*Td/T;set_speed=15;adjust=OCR1A;while(1）{｝}4T=0.21cm/s4PWM值也100，那么PWM40，如果測得的速度始終為0200msOCR1A400（1030/40)*200ms也就是5200ms后 PWM加滿1023對于這PWM值從0加滿需要5秒多,但是一旦有過速度