crazyflie control system about PID

本文介绍了PID控制器在Crazyflie飞行控制器中的应用,通过论坛链接提供了PID控制过程的概述,并分享了如何针对每个轴进行PID调优的理论和实践指导。详细讨论了比例(P)、积分(I)和微分(D)参数对飞行稳定性的影响,以及如何针对不同飞行模式调整这些参数。

休假之前无聊上crazyflie论坛逛了下,发现有篇帖子讲到control system,链接如下:

https://forum.bitcraze.io/viewtopic.php?f=6&t=1290&p=7014&hilit=swarm#p7014

其中第一张图还是比较清晰勾勒出PID控制的过程,需要细读程序确认下:


另外的一个观点是,或许可以对每一个轴做PID控制one PID regulator on each axis,也是个思路。

最后还分享了调节PID的过程:

<think>Hmm, the user is asking whether a second-order filter belongs to PID control. This seems like a conceptual clarification question after our previous detailed discussion about second-order filters. Looking back at the history, I just explained the mathematical definition, physical implementation and characteristics of second-order filters in depth. The user now wants to understand its relationship with PID control - probably encountering both concepts in control system studies. The references provided offer useful clues: [^1] explicitly compares filter orders while [^3] mentions filter applications in servo systems. However, none directly address the PID connection. Fundamentally, these are distinct concepts: - Second-order filters are dynamic systems described by $H(s)=\frac{b_0+b_1s+b_2s^2}{a_0+a_1s+a_2s^2}$ that shape frequency response [^1] - PID controllers are feedback compensators with proportional, integral and derivative terms But interestingly, certain PID implementations can create second-order behavior. For example, a PI controller combined with first-order plant dynamics yields second-order closed-loop transfer functions. Still, the filter itself isn't equivalent to PID. The user might be confusing them because: 1) Both involve second-order dynamics 2) Digital PID implementations often include filtering stages [^3] 3) Control textbooks sometimes use filter examples to explain system order I should emphasize that while related in systems theory, they serve different primary purposes: signal processing vs control correction. The answer needs to clarify this boundary while acknowledging possible intersections in implementation. </think>二阶滤波器**不属于**PID控制,两者是不同领域的系统组件,其核心区别如下: ### 1. **本质差异** - **二阶滤波器** 是**信号处理系统**,通过特定传递函数 $H(s) = \frac{b_0 + b_1s + b_2s^2}{a_0 + a_1s + a_2s^2}$ 实现频率选择性(如滤除噪声),关注频域响应特性[^1]。 *示例:二阶巴特沃斯低通滤波器用于平滑传感器信号[^3]。* - **PID控制器** 是**反馈控制系统**,通过比例(P)、积分(I)、微分(D)三环节调节误差,关注时域动态性能(如稳定性、响应速度)[^2]。 *示例:PID控制无人艇航向时需处理KT方程模型的非线性[^2]。* ### 2. **结构对比** | **特性** | 二阶滤波器 | PID控制器 | |----------------|---------------------------|-----------------------------| | **核心构成** | 储能元件(电容/电感)或数字算法 | 比例+积分+微分三个并联环节 | | **数学描述** | 二阶微分方程 | 一阶微分方程:$u(t)=K_p e(t)+K_i \int e(t)dt+K_d \frac{de(t)}{dt}$ | | **目标** | 频率整形(如阻带衰减) | 误差最小化(如轨迹跟踪) | ### 3. **关联场景** 尽管本质不同,二者可能在系统中**协同工作**: - **滤波器为PID提供预处理** 例如在PLC控制中,二阶滤波器可先滤除传感器高频噪声,再将洁净信号输入PID算法[^3]。 ```mermaid graph LR A[原始信号] --> B[二阶滤波器] --> C[PID控制器] --> D[执行机构] ``` - **PID参数隐含滤波效应** PID的微分项(D)对高频噪声敏感,其传递函数可视为一阶高通滤波,但**不等价于二阶滤波器**。 ### 相关问题 1. PID控制器中的微分环节为何需要配合滤波器使用? 2. 如何用Simulink仿真带滤波器的PID控制系统? 3. 数字二阶滤波器在PLC中如何实现实时处理? 4. 为何高阶控制系统(如无人艇[^2])常需要滤波与控制的联合设计? > ⚠️ 总结:二阶滤波器是**信号处理器件**,PID是**控制策略**,二者功能互补但不可互相替代[^1][^2][^3]。
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