pid是什么,pid是什么意思

　　1 什么是增量式PID?

　　先看一下增量式PID的离散公式如下：

　　：比例系数

　　：积分系数

　　：微分系数

　　：偏差

　　对于所谓的位置式，增量式的算法，这两者只是在算法的实现上的存在差异，本质的控制上对于系统控制的影响还是相同，单纯从输入和输出的角度来比较，具体如下表所示；

　　这里简单的说明一下；

　　位置式：位置式算法较为简单，直接输入当前的偏差

　　，即可得到输出

　　；

　　增量式：增量式算法需要保存历史偏差，

　　，

　　，即在第

　　次控制周期时，需要使用第

　　和第

　　次控制所输入的偏差，最终计算得到

　　，此时，这还不是我们所需要的PID输出量；所以需要进行累加；

　　不难发现第一次控制周期时，即

　　时；

　　由以上公式我们可以推导出下式；

　　所以可以看出，最终PID的输出量

　　，满足以下公式；

　　可见增量式算法，就是所计算出的PID增量的历史累加和；

　　2 举个例子

　　2.1 位置式PID

　　下面从一个简单的例子中去理解一下增量式，这里依然举一个不是很恰当的例子；如果是位置式PID算法的话：

　　隆哥对一个直流电机进行调速，设定了转速为1000；

　　这时由于反馈回来的速度和设定的速度偏差为

　　；

　　经过位置式PID计算得到

　　；

　　作为Process的输入值（可以是PWM的占空比），最终Process输出相应的PWM驱动直流电机；

　　反馈装置检测到电机转速，然后重复以上步骤；

　　整体框图如下所示；

　　2.2 增量式PID

　　对于增量式PID来说；

　　隆哥对一个直流电机进行调速，设定了转速为1000；

　　这时由于反馈回来的速度和设定的速度偏差为

　　，系统中保存上一次的偏差

　　和上上次的偏差

　　，这三个输入量经过增量PID计算得到

　　；

　　系统中还保存了上一次的PID输出的

　　，所以

　　加上增量

　　，就是本次控制周期的PID输出——

　　；

　　作为Process的输入值（可以是PWM的占空比），最终Process输出相应的PWM驱动直流电机；

　　反馈装置检测到电机转速，然后重复以上步骤；

　　整体框图如下所示；

　　所以这里不难发现，所谓增量式PID，它的特点有：

　　需要输入历史的偏差值；

　　计算得到的是PID输出增量，因此每一次需要累加历史增量最为当前的PID输出；

　　下面简单介绍一下如何实现增量式PID算法；

　　3 伪算法

　　4 C语言实现

　　这里直接使用了公司的PID算法，做了积分抗饱和；具体可以参考

　　具体代码如下所示；

　　5 总结

　　本文简单总结了位置式PID算法和增量式PID算法的差异，参考了TI公司的增量式PID算法实现，对于不同的控制对象可以根据系统要求选择合适的PID算法。