利用“积分”演算法控制NXT马达

晓舟 · 发表于 2011-7-22 20:40:52

PID是我想了大半年的问题了……鉴于还是不理解，我突发奇想将其中的三个部分分开来试验。在研究I(积分)的时候，编写了这个程序做实验。结果效果非常出乎意料……

托伯虎的福，昨天看了一篇关于PID的文章。其中有提到"如何将积分的值逐渐趋于0"的一个问题。顺带一提，本程序里用的积分没有高等数学那么高深= =。。这里的积分，就是将一个变量不断的累加起来。因为这个变量有时候是正数，有时候是负数，所以积分得到的积分数，会在0的附近波动。
如果直接如上所说，将一个变量不断累加(例如：将NXT马达的角度值不断累加……NXT马达从0度正转时角度值是正数，从0度反转时得到的是负数)，累加后，将得到的数字经过变换，给到马达本身，当给到马达的是正数，马达就会反转；负数，马达就会正转。然后会形成如下情况：

用手将马达正转→积分数不断增加→正数时，马达反转→马达反转到负数值→积分数不断减小→负数时，马达正转→……循环第二步

这样的结果是啥呢？就是马达会不停的来回转动，并且转动的度数越来越多……

如果无法播放，请点击此处在新窗口打开

如果将上面的积分中加一个步骤：将积分数乘以0.1之后，再累加当前变量。
这样的话，会有什么效果呢？大家动脑经想一想~

如果无法播放，请点击此处在新窗口打开

上面这个视频中的程序可以下载

麦子 · 发表于 2011-7-22 22:36:31

看着是有点不明白，学习了！谢谢~

jscheng · 发表于 2011-7-22 22:47:54

這個PID控制還真威!~

晓舟 · 发表于 2011-7-22 23:04:29

jscheng 发表于 2011-7-22 22:47
這個PID控制還真威!~

沒有用到PID喔= =。。僅僅只用了I

etspy · 发表于 2011-7-23 02:39:29

本帖最后由 etspy 于 2011-7-23 02:40 编辑

WIKI上的解释还是蛮通俗易懂的:
"PID是以它的三种纠正算法而命名的。这三种算法都是用加法调整被控制的数值。而实际上这些加法运算大部分变成了减法运算因为被加数总是负值。这三种算法是：

比例- 来控制当前，误差值和一个负常数P（表示比例）相乘，然后和预定的值相加。P只是在控制器的输出和系统的误差成比例的时候成立。比如说，一个电热器的控制器的比例尺范围是10°C，它的预定值是20°C。那么它在10°C的时候会输出100%，在15°C的时候会输出50%，在19°C的时候输出10％，注意在误差是0的时候，控制器的输出也是0。

积分 - 来控制过去，误差值是过去一段时间的误差和，然后乘以一个负常数I，然后和预定值相加。I从过去的平均误差值来找到系统的输出结果和预定值的平均误差。一个简单的比例系统会振荡，会在预定值的附近来回变化，因为系统无法消除多余的纠正。通过加上一个负的平均误差比例值，平均的系统误差值就会总是减少。所以，最终这个PID回路系统会在预定值定下来。

导数 - 来控制将来，计算误差的一阶导，并和一个负常数D相乘，最后和预定值相加。这个导数的控制会对系统的改变作出反应。导数的结果越大，那么控制系统就对输出结果作出更快速的反应。这个D参数也是PID被称为可预测的控制器的原因。D参数对减少控制器短期的改变很有帮助。一些实际中的速度缓慢的系统可以不需要D参数。 "

晓舟 · 发表于 2011-7-23 07:45:24

etspy 发表于 2011-7-23 02:39
WIKI上的解释还是蛮通俗易懂的:
"PID是以它的三种纠正算法而命名的。这三种算法都是用加法调整被控制的数值 ...

我也是看WIKI的解释的……确实更好理解

308995000 · 发表于 2011-7-24 19:00:40

学习哦。楼主力顶你！！

308995000 · 发表于 2011-7-25 08:47:44

就是不知道那个文件用什么打开~~~

lutwb · 发表于 2011-9-8 14:04:56

谢了，LZ

lansejiuyue · 发表于 2011-9-27 14:05:41

是呀，程序不会呀，在那里可以继续学习呢

风影 · 发表于 2011-11-9 23:04:31

学习了

YJG103 · 发表于 2011-11-11 08:26:25

哈哈，暂时看不明白，先搁一边

小黑e71 · 发表于 2011-12-22 15:32:05

先慢慢熏着

小黑e71 · 发表于 2012-1-3 15:05:32

又熏了一遍

KILL · 发表于 2012-2-27 16:51:23

非常不错学习了

账号		自动登录	找回密码
密码			马上注册