飞思新手教之pid算法

1、新新手之算法作者：重庆大学电气学院浩开始学习的时候看了很多篇的，总是觉得和自己的思路不一样，很难理解，现在好不容易有点头绪了，想和在学习的同学交流一下。希望大家给予修改意见以及互相交流继续深入学习并学会应用，然后用伟大的（经典）初始公式：改变生活改变世界！1de(t)U(t) = K e(t) +e(t)dt + TPDTdtIde(t)U(t) = Kp + Ki e(t)dt + Kddt为了在计算机上实现函数，需要离散化，得到离散化公式：k(ek ek1)TUk = KP ek + T ej + TDTI j=0kUk = KPek + Ki ej + Kd(ek ek1)j=0更为常用

2、地，转换为增量式： uk = uk uk1 = Kp(ek ek1) + Kiek + Kd(ek 2ek1 + ek2)uk = uk1 + uk这两条就是程序中需要用到的公式下面我来介绍一下各参数的含义（电机调速为例子）需要关注的三个量：设定值（目标速度）、输出值（）、当前值（当前速度）ek、e(t)：速度设定值-当前速度值Kp、Ki、Kd：比例、积分、微分参数，这是用经典需要调的三个值uk：占空份数 假设周期 20ms，我把周期分为 20000 份，算出的uk就是占空比的份数。就是能将当前值和目标值的关系转换为值。当前需要的输出量，最终让当前值达到目标详细解释：我学习的时候，最弄不明白的

3、是，为什么关于速度差的一个函数会输出的份数，而不是的百分比，或者其他什么呢？我现在认为是式子中积分的作用：对比下图比例、积分、微分的作用（跃阶响应）微分图中绿色直线为初始值 0，红线为目标值我认为刚学习，可以先把注意力放在积分上面，而不是比例上面。上图是我用EXCEL 模拟计算函数的作用，我先把KP 和 KD 置零，即不采用比例和微分速度反馈值用如下公式：（假设速度和是线性的）份数速度反馈值（也就是当前速度） = 满对应的速度总份数从这里可以发现：份数的改变改变速度积分作用改变分数我认为，这里积分这样的作用：将份数和速度对应起来也就是说，积分能将输出量和当前值建立起关系。为了证明这个，我把控制

4、改为以百分比控制，得到如下图：速度反馈值(也就是当前速度) =百分比 满对应的速度可见：输出值的形式可以随意更改，他们的关系通过积分作用联系。而注意到 2 次的 Ki 不一样，说明了，Ki 的取值范围和输出形式有关系。现在只采用了积分控制 uk = uk uk1 = Kiek相信大家都明白了公式是如何将速度值的关系转化为输出量了。我觉得可以这样理解：积分是主作用，没有积分，只有其他无法达到目标值。而比例和微分可以帮助函数更加好地达到目标值。（例如快速、稳定等）我相信通过解释，大家都能学会如何使用上，至于比例，微分，积分 3 个参数如何。选定，对系统作用，请大家参考其他高级总结：如何代码实现以份

5、数为输出量，速度用编时间脉冲数表示1、 初始化数值目标速度为 1500 个脉冲/当前速度为 0e(k)e(k)-e(k-1) e(k-1)e(k-1)-e(k-2)时间Speed_Speed=0 e=0 de=0 last_e=0last_de=0dde=0=1500e(k)-2e(k-1)+e(k-2)或（e(k)-e(k-1)）-（e(k-1)-e(k-2)）份数需要增加的量d=0=0当前比例参数积分参数微分参数份数Kp=0Ki=1 Kd=0由于 3 个参数选择范围与速度的表示方式以及输出的表示方式有关，但是我也不知道是什么关系，所以大家可以先从小的开始试，因为小的时候是肯定可用的。2、每隔一段时间执行如下代码：求 e(k)求 e(k)-e(k-1)求 e(k)-2e(k-1)+e(k-2)把 e(k)保存为 e(k-1)供下次计算使用把 e(k)-e(k-1)保存为 e(k-1)-e(k-2)e=Speed_de=e-last_e;-Speed;dde=de-last_de;last_e=e; ast_de=de;d=Kp*de+Ki*e+Kd*d