沒有金剛鉆，不攬瓷器活。

為了能夠掌握并運(yùn)用PID，我們非常有必要學(xué)習(xí)下基本概念來武裝自己，部分概念后面我會(huì)配上實(shí)際工程中常用的表示方法，以“實(shí)：”開頭。

1、被調(diào)量:反映被調(diào)對(duì)象的實(shí)際波動(dòng)的量值。被調(diào)量是經(jīng)常變化的。

實(shí)：常用檢測(cè)到的反饋值表示，如yout(t)。

2、設(shè)定值:PID調(diào)節(jié)器設(shè)定值就是人們期待被調(diào)量需要達(dá)到的值。設(shè)定值可以是固定的，也可以是變化的。

實(shí)：人為設(shè)定，多用rin(t)表示。

3、控制輸出：PID調(diào)節(jié)器根據(jù)被調(diào)量的變化情況運(yùn)算之后發(fā)出的讓外部執(zhí)行結(jié)構(gòu)按照它的要求動(dòng)作的指令，即整個(gè)調(diào)節(jié)器的輸出。請(qǐng)注意與被調(diào)量yout(t)的區(qū)別，這兩個(gè)是完全不同的概念，經(jīng)常有人在混淆這兩個(gè)概念。

實(shí)：你經(jīng)?？吹降墓健皍(t)=kp[e(t)+1/TI∫e(t)dt+TD*de(t)/dt]”中的u(t)。

4、輸入偏差：輸入偏差時(shí)被調(diào)量和設(shè)定值之間的差值。

實(shí)：error(t)=rin(t)-yout(t)。

5、P（比例）：P就是比例作用，簡(jiǎn)單說就是輸入偏差乘以一個(gè)系數(shù)。

實(shí)：如kp，KP都是一樣的。

6、I（積分）：I就是積分，簡(jiǎn)單說就是將輸入偏差進(jìn)行積分運(yùn)算。

實(shí)：如ki。

7、D（積分）：D就是微分，簡(jiǎn)單說就是將輸入偏差進(jìn)行微分運(yùn)算。

實(shí)：如kd。

8、PID基本公式

PID調(diào)節(jié)器參數(shù)整定過程通俗講就是先把系統(tǒng)調(diào)為純比例作用，逐步增強(qiáng)比例作用讓系統(tǒng)產(chǎn)生等幅振蕩，記錄下比例作用和振蕩周期，然后這個(gè)比例作用乘以0.6，積分作用適當(dāng)延長(zhǎng)

KP= 0.6*Km

KI= KP*ω/π 或 KI= 2KP/tu

KD= KP*π/4ω 或 KD= KP*tu/8

公式中KP為比例控制參數(shù)；KD為積分控制參數(shù)；KI為微分控制參數(shù)；Km為系統(tǒng)開始振蕩時(shí)的比例值，通常稱為臨界比例值；ω為等幅振蕩時(shí)的頻率，tu為振蕩周期。

這里的tu*ω =2π，而不是tu*ω=1，學(xué)過傅里葉和拉氏變換的同學(xué)應(yīng)該明白這是為什么，這里不做深入探討。

9、單回路：?jiǎn)位芈肪褪侵挥幸粋€(gè)PID的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

10、串級(jí)：一個(gè)PID不夠用，串級(jí)就是把兩個(gè)PID串接起來形成一個(gè)串級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，也被成為雙回路調(diào)節(jié)系統(tǒng)。串級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)里PID調(diào)節(jié)器有主調(diào)和副調(diào)之分。在串級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中要調(diào)節(jié)被調(diào)量的PID叫做主調(diào)，輸出直接去指揮執(zhí)行器動(dòng)作的PID叫做副調(diào)，主調(diào)的控制輸出進(jìn)入副調(diào)作為副調(diào)的設(shè)定值。主調(diào)選用單回路PID調(diào)節(jié)器，副調(diào)選用外給定調(diào)節(jié)器。

11、正作用：對(duì)于PID調(diào)節(jié)器而言，控制輸出隨被調(diào)量增高而增高，或者隨被調(diào)量減少而減少的作用，叫做PID正作用。

12、負(fù)作用：對(duì)于PID調(diào)節(jié)器而言，控制輸出隨被調(diào)量增高而降低，或者隨被調(diào)量減少而增高的作用，叫做PID正作用。

13、動(dòng)態(tài)偏差：在調(diào)節(jié)過程中，被調(diào)量和設(shè)定值之間的偏差隨時(shí)改變，任意時(shí)刻兩者之間的偏差叫做動(dòng)態(tài)偏差。

14、靜態(tài)偏差：調(diào)節(jié)趨于穩(wěn)定之后，被調(diào)量和設(shè)定值之間還存在的偏差叫作靜態(tài)偏差。消除靜態(tài)偏差是通過PID調(diào)節(jié)器積分作用來實(shí)現(xiàn)的。

15、回調(diào)：調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)作用顯示，使被調(diào)量開始由上升變?yōu)橄陆?，或者由下降變?yōu)樯仙厔?shì)稱為回調(diào)。

這些概念足夠在后面的教程中使用了，感覺不夠過癮的同學(xué)可以閱讀下控制相關(guān)的專業(yè)書籍或者茶余飯后看下我推薦的文章消遣也是極好的。