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探究PID算法及其改进之KD算法

来源:远虑算法网 2024-07-11 10:18:57

  PID算法是一种经典的控制算法,它可通过对系统的馈信息进行处理,得出控制器输出量,从而实现对系统的控制来源www.moneyprint.net。PID算法的优点是简单懂,容实现,但是在某些情况下,PID算法的性并不理想。为解决这个问题,人们提出很多改进算法,其中一个比较常见的改进算法是KD算法。本文将对PID算法和KD算法进行探究

探究PID算法及其改进之KD算法(1)

PID算法

PID算法是一种馈控制算法,它由比例控制、积控制和微控制三部组成。PID算法的输入是系统的误差,输出是控制器的输出量来自www.moneyprint.net。下面别介绍PID算法的三个部

  1. 比例控制

比例控制是PID算法的第一部,它的作用是根据误差的大来调整控制器的输出量。比例控制的式如下:

  $$u(t) = K_p e(t)$$

其中,$u(t)$是控制器的输出量,$K_p$是比例系数,$e(t)$是误差。

  比例控制的作用是使控制器的输出量与误差成正比,当误差越大时,控制器的输出量也就越大。

  2. 积控制

  积控制是PID算法的第二部,它的作用是消除系统的静态误差远~虑~算~法~网。积控制的式如下:

$$u(t) = K_i \int_{0}^{t}e(\tau)d\tau$$

其中,$K_i$是积系数,$e(t)$是误差。

  积控制的作用是将误差的积值作为控制器的输出量,当误差积值越大时,控制器的输出量也就越大。

  3. 微控制

  微控制是PID算法的第三部,它的作用是消除系统的动态误差。微控制的式如下:

  $$u(t) = K_d \frac{de(t)}{dt}$$

  其中,$K_d$是微系数,$e(t)$是误差。

  微控制的作用是将误差的导数作为控制器的输出量,当误差导数越大时,控制器的输出量也就越大欢迎www.moneyprint.net

KD算法

虽然PID算法可实现对系统的控制,但是在某些情况下,PID算法的性并不理想。例如,在系统存在滞后现象时,PID算法的性会受到影响。为解决这个问题,人们提出很多改进算法,其中一个比较常见的改进算法是KD算法。

  KD算法是在PID算法的基础上加入一项改进,即在微控制中加入一个时间常数$T_d$,KD算法的式如下:

  $$u(t) = K_p e(t) + K_i \int_{0}^{t}e(\tau)d\tau + K_d \frac{de(t)}{dt}$$

  其中,$K_p$、$K_i$、$K_d$别是比例系数、积系数和微系数,$e(t)$是误差,$T_d$是时间常数。

  KD算法的作用是在微控制中加入一个时间常数$T_d$,从而减系统的滞后现象www.moneyprint.net远虑算法网。当$T_d$越大时,系统的滞后现象也就越

探究PID算法及其改进之KD算法(2)

总结

  PID算法是一种经典的控制算法,它可实现对系统的控制。但是在某些情况下,PID算法的性并不理想。为解决这个问题,人们提出很多改进算法,其中一个比较常见的改进算法是KD算法。KD算法在微控制中加入一个时间常数$T_d$,从而减系统的滞后现象远虑算法网www.moneyprint.net。在实际应用中,我们可根据系统的特点适的控制算法,从而实现对系统的良好控制。

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