PID控制器的数字实现及C语法讲解 概述 为方便学习与交流,根据自己的理解与经验写了这份教程,有错误之处请各位读者予以指出,具体包含以下三部分内容: (1)  PID数字化的推导过程(实质:微积分的近似计算): (2)  程序风格介绍(程序风格来源于TI官方案例): (3)  C有关语法简述(语法会结合实例进行讲解). =========================================================================================

PID控制是一个二阶线性闭环控制器,通过调整比例.积分和微分三项参数,使得大多数的工业控制系统获得良好的闭环控制性能.PID控制优点:a. 技术成熟,b. 易被人们熟悉和掌握,c. 不需要建立数学模型,d. 控制效果好,e. 鲁棒性. 一. 模拟量PID控制算法 模拟量PID控制器的基本算式为: 式中 u(t)——控制器(或调节器)的输出: e(t)——控制器的输入(通常是设定值与被控量之差,即e(t)=r(t)-c(t)): Kp——比例放大系数: Ti ——积分时间: Td——微分时间. 模

介绍 本文主要依托于Brett Beauregard大神针对Arduino平台撰写的PID控制库Arduino PID Library及其对应的帮助博客Improving the Beginner’s PID.在没有Brett Beauregard帮助之前,也尝试过按照PID控制基本理论写过PID控制程序,并成功应用于工业设备中,但从未深入考虑过将其写成适合工业控制的通用库.根据Brett Beauregard的理念,此PID库主要想为以下两类人服务: 想要从事Arduino PID控制的同志,

经典PID控制及应用体会总结 PID控制原理 PID是一种线性控制器,它根据给定值rin(t)与实际输出值yout(t)构成控制方案: 重点关注相关算法是如何对偏差进行处理的: PID控制器各校正环节的作用如下: 比例环节: 成比例地反映控制系统的偏差信号e(t),偏差一旦产生,控制器立即产生控制作用,以减小偏差. 积分环节:主要用于消除静差,提高系统的无差度.积分作用的强弱取决于积分时间常数T,T越大,积分作用越弱,反之则越强. 微分环节:反映偏差信号的变化趋势,并能在偏差信号变得太大之前,在

文章目录 一.PID控制算法 1.什么是PID 2.PID系数的理解 Ⅰ.比例(P)部分 Ⅱ.积分(I)部分 Ⅲ.微分(D)部分 3.PID的数字化处理 二.位置闭环控制 三.速度闭环控制 一.PID控制算法 1.什么是PID PID:Proportion-Integral-Differential 在过程控制中,我们经常使用的一种算法就是PID算法了,所谓PID控制算法就是对偏差进行比例.积分.微分控制,来使偏差趋于某一固定的值,PID核心由三个单元组成:比例单元(P).积分单元(I).微分单

说明:1.本代码包包含FPGA和STM32F407两部分内容2.FPGA工程为出厂代码FPGA工程,版本为REV43.STM32F407为只含PID控制的ARM工程4.在使用风扇过程中,请勿将手伸入扇叶,以防误伤 代码包下载地址:链接:http://pan.baidu.com/s/1nvrt0bZ 密码:oqyv

                                                                                        两轮自平衡小车的研究意义 1.1两轮平衡车的研究意义 两轮平衡车是一种能够感知环境,并且能够进行分析判断然后进行行为控制的多功能的系统,是移动机器人的一种.在运动控制领域中,为了研究控制算法,建立两轮平衡车去验证控制算法也是非常有用的,这使得在研究自动控制领域理论时,两轮平衡车也被作为课题,被广泛研究.对于两轮平衡车模型的

不管是基本的PID控制还是变形的PID控制算法,其核心都是对输入信号(设定值信号.测量信号或者偏差信号等)做基本的比例.积分.微分运算,最终提供给被控过程良好的调节信号. 在过程控制仪表,特别是在数字仪表内部,设定值一般是通过操作界面用键盘或通过与上位机数字通信进行快速变更的.而微分动作是建立在对未来时刻控制误差的基础上的.常规的PID控制,当设定值不变时,微分不起作用:而当设定值调整时,往往属于阶跃式变化,微分对其不仅不具有预测作用,而且还会给过程造成冲击(常称做"微分冲击"),故一

摘要 运动底盘是移动机器人的重要组成部分,不像激光雷达.IMU.麦克风.音响.摄像头这些通用部件可以直接买到,很难买到通用的底盘.一方面是因为底盘的尺寸结构和参数是要与具体机器人匹配的:另一方面是因为底盘包含软硬件整套解决方案,是很多机器人公司的核心技术,一般不会随便公开.出于强烈的求知欲与学习热情,我想自己DIY一整套两轮差分底盘,并且将完整的设计过程公开出去供大家学习.说干就干,本章节主要内容: 1.stm32主控硬件设计 2.stm32主控软件设计 3.底盘通信协议 4.底盘ROS驱动开发

%PID Controller clear all; close all; ts=0.001; %采样时间=0.001s  sys=tf(,]); %建立被控对象传递函数 dsys=c2d(sys,ts,'z'); %把传递函数离散化 [num,den]=tfdata(dsys,'v'); % 离散化后提取分子.分母 u_1=0.0;u_2=0.0;u_3=0.0; %输入向量 的初始状态 y_1=0.0;y_2=0.0;y_3=0.0; %输出的初始状态 x=[,,]'; %PID的3个参数K

@2019-03-07 [小记] 了解PID控制 比例 - 积分 - 微分 积分 --- 记忆过去 比例 --- 了解现在 微分 --- 预测未来

转自->这里 PID是比例.积分.微分的简称,PID控制的难点不是编程,而是控制器的参数整定.参数整定的关键是正确地理解各参数的物理意义,PID控制的原理可以用人对炉温的手动控制来理解.阅读本文不需要高深的数学知识. 1．比例控制 有经验的操作人员手动控制电加热炉的炉温,可以获得非常好的控制品质,PID控制与人工控制的控制策略有很多相似的地方. 下面介绍操作人员怎样用比例控制的思想来手动控制电加热炉的炉温.假设用热电偶检测炉温,用数字仪表显示温度值.在控制过程中,操作人员用眼睛读取炉温,并与炉温

在气体分析仪使用过程中,为了力求分析结果的准确性,一般要求通过的气体流量尽可能的稳定.为了保证流量控制的稳定,我们采用PID调节来控制气路阀门的开度. 1.硬件设计 我们采用的流量计为气体质量流量计,采用热式原理,输出0-5VDC的信号.该流量计如下: 鉴于该流量计的特性,我们设计如下的采集电路来完成流量数据的采集,具体原理图如下: 对于流量控制阀我们选择了电动比例调节阀,该阀给的电压不一样时,其开度是不一样的,所以可以通过PWM来控制其在0-100%的范围内开关,从而获得我们需要的流量. 关于

C#实现PID控制的模拟测试和曲线绘图   本文分两部分,一部分是讲PID算法的实现,另一部分是讲如何用动态的曲线绘制出PID运算的结果. 首先,PID算法的理论模型请参考自动控制理论,最早出现的是模拟PID控制,后来计算机成为控制器,由于计算机控制是一种采样控制,需把模拟PID转换成数字PID,就是模拟PID的离散化,两者中间是香浓定理.当然这些和编程是没关系的,我们只需要有个数字模型就能开展后面的工作了. 在编程时,可写成:   绝对式计算公式 Uo(n) = P *e(n) + I*[e(

PID控制動手玩玩看 PID三個參數到底該怎麼調才好,真的是一門藝術. 雖然在Marlin韌體內有提供自動測量的功能,但是測得的結果,不見得能令人滿意,還是需要調整.可是到底該怎麼調整?從哪個參數開始動手?數值該增加還是該減小?會不會調整了這個,又需要回頭調整上一個?整個調整過程實在是亂七八糟,不容易理出頭緒.在加上實驗需要時間,可是有一直找不出最佳參數,實在有夠累人. 今天我不曉得是哪根筋不對,突然想說可以用excel模擬PID溫度控制,這樣就可以很快得得到實驗結果,增加調整PID參數的經驗.

1.专家PID控制原理 PID专家控制的实质是,基于受控对象和控制规律的各种知识,无需知道被控对象的精确模型,利用专家经验来设计PID参数.专家PID控制是一种直接型专家控制器. 典型的二阶系统单位阶跃响应误差曲线如图2-5所示.对于典型的二阶系统阶跃响应过程作如下分析. 图2-5中,Ⅰ.Ⅲ.Ⅴ.Ⅶ.…区域,误差朝绝对值减小的方向变化.此时,可采取保持等待措施,相当于实施开环控制:Ⅱ.Ⅳ.Ⅵ.Ⅷ.…区域,误差绝对值朝增大的方向变化.此时,可根据误差的大小分别实施较强或一般的控制作用,以抑制动态误

一.PID控制算法 PID是比例.积分.微分的简称,PID控制的难点不是编程,而是控制器的参数整定.参数整定的关键是正确地理解各参数的物理意义,PID 控制的原理可以用人对炉温的手动控制来理解.阅读本文不需要高深的数学知识. 注:整个控制流程是PID控制器函数与被控对象的传递函数.一个负反馈结合完成的,在保证被控对象的传递函数与负反馈结合的闭环系统能够达 到稳态的前提下(可以采用阶跃信号实验来测试),在前面加上PID控制器,能够很好地实现快速.准确的调节系统,达到预期值. PID的简介如下: 1

1. 摘要 PID控制中用到AD/DA的输入/输出,给出其大致实现思路. 2. 思路 3. 总结 无

CMU做的控制教程 <动态系统的反馈控制> MATLAB&Simulink的PID控制(官方)

四轴轴飞行器是微型飞行器的其中一种,相对于固定翼飞行器,它的方向控制灵活.抗干扰能力强.飞行稳定,能够携带一定的负载和有悬停功能,因此能够很好地进行空中拍摄.监视.侦查等功能,在军事和民用上具备广泛的运用前景. 四轴飞行器关键技术在于控制策略.由于智能控制算法在运行复杂的浮点型运算以及矩阵运算时,微处理器计算能力受限,难以达到飞行控制实时性的要求:而PID控制简单,易于实现,且技术成熟,因此目前主流的控制策略主要是围绕传统的PID控制展开. 1 四轴飞行器的结构与基本飞行原理 四轴飞行器结构主要

  PID控制应该算是应用非常广泛的控制算法了.小到控制一个元件的温度,大到控制无人机的飞行姿态和飞行速度等等,都可以使用PID控制.这里我们从原理上来理解PID控制. PID(proportion integration differentiation)其实就是指比例,积分,微分控制.先把图片和公式摆出来,看不懂没关系.(一开始看这个算法,公式能看懂,具体怎么用怎么写代码也知道,但是就是不知道原理,不知道为什么要用比例,微分,积分这3个项才能实现最好的控制,用其中两个为什么不行,用了3个项能好