PID(比例-积分-微分)算法是一种广泛应用于工业控制和自动调节领域的反馈控制算法。它通过调整控制器的输出,使被控对象的输出能够跟踪设定的目标值。以下是PID算法控制被控对象的基本步骤:
1. 设定目标值:需要确定被控对象的目标值,即期望的输出。
2. 测量当前值:测量被控对象的当前输出值,这是实际值。
3. 计算偏差:将目标值与实际值进行比较,计算出偏差(误差)。
4. 计算比例(P)控制作用:
比例控制作用直接与偏差的大小成比例,偏差越大,比例控制作用越大。
公式:( P = K_p times e )
其中,( K_p ) 是比例系数,( e ) 是当前偏差。
5. 计算积分(I)控制作用:
积分控制作用累积了偏差的历史信息,随着时间的推移,偏差的累积会导致积分控制作用的增加。
公式:( I = K_i times int e , dt )
其中,( K_i ) 是积分系数,( e ) 是当前偏差,( dt ) 是时间间隔。
6. 计算微分(D)控制作用:
微分控制作用反映偏差的变化趋势,即偏差的导数。
公式:( D = K_d times frac{de