重学PID——参数及其作用

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一、是什么是PID

P：比例 proportional
I： 积分 integral
D：微分 derivative

二、参数调整

Kp：比例系数：
让偏差（目标减去当前）与调节装置的“调节力度”，建立一个一次函数的关系
Kp 参数越大，调节作用越激进，参数越小，调节作用越保守。
Kd微分系数： 更注重于当前状态
你心里设想一个弹簧：现在在平衡位置上。拉它一下，然后松手。这时它会震荡起来。因为阻力很小，它可能会震荡很长时间，才会重新停在平衡位置。
要是把上图所示的系统浸没在水里，同样拉它一下 ：这种情况下，重新停在平衡位置的时间就短得多。
Kd就相当于水的阻力，作用就是让系统尽快达到稳定状态。

Ki积分系数： 注重于系统整体过程
设置一个积分量，只要误差一直存在，就会对偏差不断进行累加，反应在调节力度上。

三、位置式PID

e(k): 用户设定的值（目标值） - 控制对象的当前的状态值
比例P : e(k)
积分I : ∑e(i) 误差的累加(包括e(k))
微分D : e(k) - e(k-1) 这次误差-上次误差
位置式PID是当前系统的实际位置，与你想要达到的预期位置的偏差，进行PID控制。

注意： 参数Ki作用的是积分项，与过去的状态都有关 ，所以当系统的值突然大幅度变化时就会引起整体大幅度变化。并且在积分项饱和时 系统还需要一段时间才能稳定，需要积分限幅输出限幅。

位置式PID，一般直接使用PD控制。

//pwm=Kp*e(k)+Ki*∑e(k)+Kd[e（k）-e(k-1)]
typedef struct PID
{
   
float kp;
float ki;
float kd;
float ek;     //当前误差
float ek_1;   //上一次误差
float ek_sum; //误差总和
float limit;  //限幅
}PID; 
static PID pid;
void PID_Init()
{
   
    pid.kp = 0.1;
    pid.ki = 0.2;
    pid