PID:我應該何時計算積分項?


  最近看到了Brett Beauregard發表的有關PID的系列文章,感覺對於理解PID算法很有幫助,於是將系列文章翻譯過來!在自我提高的過程中,也希望對同道中人有所幫助。作者Brett Beauregard的原文網址:http://brettbeauregard.com/blog/2011/07/pid-when-should-i-compute-the-integral-term/

 

  最近有一個建議張貼到初學者的PID系列。爭議的焦點是,如果您解決拉普拉斯域中的問題,它指定了執行積分項的不同方式。評論人士建議,與其看某一點的誤差總和,不如看最后一個點的總和。

  因此,當前的代碼是這樣的:

 1 /*Compute all the working error variables*/
 2 double input = *myInput;
 3 double error = *mySetpoint - input;
 4 ITerm+= (ki * error);
 5 if(ITerm > outMax) ITerm= outMax;
 6 else if(ITerm < outMin) ITerm= outMin;
 7 double dInput = (input - lastInput);
 8  
 9 /*Compute PID Output*/
10 double output = kp * error + ITerm- kd * dInput;

  建議是這樣的:

 1 /*Compute all the working error variables*/
 2 double input = *myInput;
 3 double error = *mySetpoint - input;
 4  
 5 double dInput = (input - lastInput);
 6  
 7 /*Compute PID Output*/
 8 double output = kp * error + ITerm- kd * dInput;
 9  
10 ITerm+= (ki * error);
11 if(ITerm > outMax) ITerm= outMax;
12 else if(ITerm < outMin) ITerm= outMin;

  我從未見過這樣做,但我想我應該試一試。我設計的測試是一個簡單的設定值階躍,然后是一個斜坡下降。

 

  當控制器設置為默認的采樣時間時,差異是無法察覺的。為了突出這兩種方法之間的差異,我決定將PID采樣時間從默認值100mS提高到5秒。

 

  這里我們可以看到一個明顯的贏家。現有的PID代碼的性能比建議的要好,這可能是因為積分項對進程更改的響應要早5秒。但是為了確保我沒有遺漏任何東西,我決定再做一次測試。我沒有改變設定值,而是在系統中引入了負載變化。

 

  同樣,現有的 PID 代碼性能更好,處理負載變化更快。

  那么判決呢?雖然這是一個有趣的鍛煉,但我認為結果很清楚。我會保持原來的代碼。

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