在學習 PID 算法的參數整定的時候,每一個系統的 PID系數是不通用的,在不同的系統中運用同樣的 PID系數,其最終所體現的效果可能是相差可能甚遠的,所以我們需要根據實際的系統進行 PID 的參數整定(調參)。
采樣周期選擇
采樣周期指的是 PID控制中實際值的采樣時間間隔,其越短,效果越趨于連續,但對硬件資源的占用也越高。在實際的應用中,我們可以使用理論或者經驗方法來確定采樣周期:
① 理論方法:香農采樣定理。
這個定理可以用來確定采樣周期可選擇的最大值,當采樣周期超出了這個最大的允許范圍,我們所得到的信號就會失真,也就無法較好地還原信號了。
香農采樣定理的具體原理我們不展開介紹,感興趣的朋友可以去查找相關的資料,我們這里重點關注經驗方法。
② 經驗方法:根據控制對象突變能力選擇。
假設電機當前轉速為 20RPM,我們需要提高它的轉速到 30RPM,此電機的轉速在 1s 之內最大可以突變 10RPM,如果我們每 1ms采集一次電機轉速,那么每一次采集到的速度變化量最大為 10RPM / 1000 =0.01RPM。
很明顯,此時最大的變化量遠遠小于當前的速度,對我們的 PID控制效果并沒有明顯的提升,但是卻占用了很多的硬件資源,因此,我們需要根據控制對象的突變能力來選擇采樣周期。
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