文档章节

手把手教你看懂并理解Arduino PID控制库——开启或关闭PID控制的影响

欧阳天华
 欧阳天华
发布于 2017/01/19 08:58
字数 601
阅读 662
收藏 2

引子

本文将分析《手把手教你看懂并理解Arduino PID控制库》中第四个问题:突然开启或者关闭PID控制对系统的影响。

问题定义

先看问题的图示:

图中,蓝色的竖虚线表示在时间轴上,PID控制由开启状态转为关闭的状态。如果我们对于关闭PID采取的操作是强制设定输出为“PID由开启转关闭对应的输出值或更小或为0”。由于输出被设为定值,由于输出的“力度”不够,那么被控量会缓慢减少。但对于PID控制器来说,他会不知道PID已经关闭了,由于被控量见笑了,他就会努力增加输出,以求改变这种态势。但现实是残酷的,为何我“放肆”增加输出,被控量却没有按照我设定的方向发展。此时,若突然又将PID打开了,将会有一个极大的输出对系统作用,稳定性降低。

解决方案

上述问题,并不是一个大问题,其实在关闭PID控制的时候,仅需要退出PID计算循环,让各控制参量仍保持原样即可。if(!inAuto) return; 和 setMode函数完成了上述功能。

/*working variables*/
unsigned long lastTime;
double Input, Output, Setpoint;
double ITerm, lastInput;
double kp, ki, kd;
int SampleTime = 1000; //1 sec
double outMin, outMax;
bool inAuto = false;
 
#define MANUAL 0
#define AUTOMATIC 1
 
void Compute()
{
   if(!inAuto) return;
   unsigned long now = millis();
   int timeChange = (now - lastTime);
   if(timeChange>=SampleTime)
   {
      /*Compute all the working error variables*/
      double error = Setpoint - Input;
      ITerm+= (ki * error);
      if(ITerm> outMax) ITerm= outMax;
      else if(ITerm< outMin) ITerm= outMin;
      double dInput = (Input - lastInput);
 
      /*Compute PID Output*/
      Output = kp * error + ITerm- kd * dInput;
      if(Output > outMax) Output = outMax;
      else if(Output < outMin) Output = outMin;
 
      /*Remember some variables for next time*/
      lastInput = Input;
      lastTime = now;
   }
}
 
void SetTunings(double Kp, double Ki, double Kd)
{
  double SampleTimeInSec = ((double)SampleTime)/1000;
   kp = Kp;
   ki = Ki * SampleTimeInSec;
   kd = Kd / SampleTimeInSec;
}
 
void SetSampleTime(int NewSampleTime)
{
   if (NewSampleTime > 0)
   {
      double ratio  = (double)NewSampleTime
                      / (double)SampleTime;
      ki *= ratio;
      kd /= ratio;
      SampleTime = (unsigned long)NewSampleTime;
   }
}
 
void SetOutputLimits(double Min, double Max)
{
   if(Min > Max) return;
   outMin = Min;
   outMax = Max;
    
   if(Output > outMax) Output = outMax;
   else if(Output < outMin) Output = outMin;
 
   if(ITerm> outMax) ITerm= outMax;
   else if(ITerm< outMin) ITerm= outMin;
}
 
void SetMode(int Mode)
{
  inAuto = (Mode == AUTOMATIC);
}

结论

NOTE:如有不足之处请告知。^.^

下一章将介绍如果在系统运行过程中,突然改变PID控制参数对系统的影响

NEXT

PS:转载请注明出处:欧阳天华

© 著作权归作者所有

共有 人打赏支持
欧阳天华
粉丝 11
博文 8
码字总数 8615
作品 0
松江
程序员
手把手教你看懂并理解Arduino PID控制库——引子

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...

欧阳天华
2016/12/21
2.7K
3
手把手教你看懂并理解Arduino PID控制库——采样时间

引子 在《手把手教你看懂并理解Arduino PID控制库》中已经简单介绍过Brett Beauregard大神所提供的ArduinoPID控制库,此库不仅仅可以在Arduino使用,稍作简单的修改即可移植到别的平台。那么...

欧阳天华
2016/12/21
1K
1
手把手教你看懂并理解Arduino PID控制库——微分冲击

引子 本文将分析《手把手教你看懂并理解Arduino PID控制库》中第二个问题:设定值改变对微分项的影响。语文不好,原文中叫做Derivative Kick,实在是想不出好的名字,暂且称为微分冲击。 问题...

欧阳天华
2016/12/21
806
1
控制Nginx

1 二进制命令 Nginx支持以下命令行参数: -?|-h——打印命令行参数帮助信息。 -c file——使用配置文件file替代默认配置文件。 -g directives——设置全局配置指定,例如,nginx -g “pid /...

Leech
2016/08/03
10
0
手把手教你做智能LED灯(二) 硬件端的开发

第2节 硬件端的开发 现在,我们开始实现智能LED灯硬件相关部分的设计。 2.1 硬件连接 选择了Arduino MEGA 、HC-06蓝牙模块、LED灯模块和三引脚按钮开关以后,我们就需要把它们组合起来,为我...

anddlecn
2016/09/13
0
0

没有更多内容

加载失败,请刷新页面

加载更多

下一页

windbg调试C源码级驱动

联机方式不多说了。我博客里有,英文的。 windbg联机文档 https://docs.microsoft.com/zh-cn/windows-hardware/drivers/debugger/debug-universal-drivers---step-by-step-lab--echo-kernel......

simpower
31分钟前
0
0
redis快照和AOF简介

数据持久化到硬盘:一是快照(snapshotting),二是只追加文件(append-only file AOF) 快照 核心原理:redis某个时间内存内的所有数据写入硬盘 场景:redis快照内存里面的数据 1. 用户发送bgsav...

拐美人
32分钟前
0
0
这个七夕,送你一份程序员教科书级别的告白指南

给广大爱码士们的高能预警: 今天,就是七夕了…… (单身非作战人群请速速退场!) 时常有技术GG向个推君抱怨 经过网民多年的教育 以及技术人持之以恒的自黑 冲锋衣狂热分子·格子衫骨灰级粉...

个推
36分钟前
0
0
python爬虫日志(15)cookie详解

转载:原文地址 早期Web开发面临的最大问题之一是如何管理状态。服务器端没有办法知道两个请求是否来自于同一个浏览器。那时的办法是在请求的页面中插入一个token,并且在下一次请求中将这个...

茫羽行
37分钟前
0
0
qlv视频格式转换器

  腾讯视频中的视频影视资源有很多,小编经常在里面下载视频观看,应该也有很多朋友和小编一样吧,最近热播的电视剧也不少,如《香蜜沉沉烬如霜》、《夜天子》还有已经完结的《扶摇》,这么...

萤火的萤火
41分钟前
0
0

没有更多内容

加载失败,请刷新页面

加载更多

下一页

返回顶部
顶部