大佬們好，最近在看匿名的飛控程式，用的是串級pid控制，外環：輸入角度，輸出：角速度。 內環輸入角速度，輸出PWM波。對于這里的外環輸出我特別不理解，怎么連單位都變了呢？ 比如做一個單級的pid爐溫控制，輸入輸出肯定都是溫度，量綱怎么也會變了呢？網上的資料看了看也沒有能開導我的。我個人覺得這個內外環的控制器之間要加個微分環節，這樣角度微分就是角速度了呀...
我找了一張圖比較符合 ，可以看看。
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0.000000
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你可以這樣理解，根據期望角度與測得的當前角度算出期望的角速度，期望的角速度與當前的角速度計算出期望的PWM驅動四軸，完成反饋，這兩個反饋環輸入引數一個是角度，一個是角速度。
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參考 2 樓 xuyaqi029的回復: 你可以這樣理解，根據期望角度與測得的當前角度算出期望的角速度，期望的角速度與當前的角速度計算出期望的PWM驅動四軸，完成反饋，這兩個反饋環輸入引數一個是角度，一個是角速度。
這個期望的pwm怎么和角速度環的輸出角速度對應起來啊？
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在PWMx4的位置輸出PWM波到電機就是
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外環輸出是角速度期望值，角度有偏差，外環輸出有偏差，內環就以外環的輸出值做期望值，這樣可以達到反應速度快，控制達到很硬的效果
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參考 3 樓 ABCD18282 的回復: Quote: 參考 2 樓 xuyaqi029的回復: 你可以這樣理解，根據期望角度與測得的當前角度算出期望的角速度，期望的角速度與當前的角速度計算出期望的PWM驅動四軸，完成反饋，這兩個反饋環輸入引數一個是角度，一個是角速度。
這個牽扯pwm與輸出角速度之間的物理關系，要做一些實驗才能得到。
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參考 6 樓 xuyaqi029 的回復: Quote: 參考 3 樓 ABCD18282 的回復: Quote: 參考 2 樓 xuyaqi029的回復: 你可以這樣理解，根據期望角度與測得的當前角度算出期望的角速度，期望的角速度與當前的角速度計算出期望的PWM驅動四軸，完成反饋，這兩個反饋環輸入引數一個是角度，一個是角速度。
不需要知道物理關系，只要合適的調整 K、I、D引數就可以（D引數一般為0即可）
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參考 7 樓 worldy 的回復: Quote: 參考 6 樓 xuyaqi029 的回復: Quote: 參考 3 樓 ABCD18282 的回復: Quote: 參考 2 樓 xuyaqi029的回復: 你可以這樣理解，根據期望角度與測得的當前角度算出期望的角速度，期望的角速度與當前的角速度計算出期望的PWM驅動四軸，完成反饋，這兩個反饋環輸入引數一個是角度，一個是角速度。
K、I、D引數是用戶輸入的，你在編制程式演算法時是不知道的，因此程式演算法是通過物理實驗得到的。
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參考 8 樓 xuyaqi029 的回復: Quote: 參考 7 樓 worldy 的回復: Quote: 參考 6 樓 xuyaqi029 的回復: Quote: 參考 3 樓 ABCD18282 的回復: Quote: 參考 2 樓 xuyaqi029的回復: 你可以這樣理解，根據期望角度與測得的當前角度算出期望的角速度，期望的角速度與當前的角速度計算出期望的PWM驅動四軸，完成反饋，這兩個反饋環輸入引數一個是角度，一個是角速度。
編程也不需要知道，你要仔細研究的是演算法模型
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參考 9 樓 worldy 的回復: Quote: 參考 8 樓 xuyaqi029 的回復: Quote: 參考 7 樓 worldy 的回復: Quote: 參考 6 樓 xuyaqi029 的回復: Quote: 參考 3 樓 ABCD18282 的回復: Quote: 參考 2 樓 xuyaqi029的回復: 你可以這樣理解，根據期望角度與測得的當前角度算出期望的角速度，期望的角速度與當前的角速度計算出期望的PWM驅動四軸，完成反饋，這兩個反饋環輸入引數一個是角度，一個是角速度。
問題是你演算法模型怎么得到。比如角速度變一個單位，PWM應該變多少你怎么得到。
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+
Daim--->(SUM)--->e-----------Ke---- -->SUM -->PWM--->motor
_ ^ | ^ |
| |______Se----------| |
| | ^ |
| |______de _________| |
| |
| \/
|________________________________________________DReal
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Se 積分
De微分
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你要明白，串級PID控制的目的是為了消除外部擾動。
串級PID控制的第一級PID為內環，內環設計原則為：必須把主要干擾都包含在內環回路中。
因此內環和外環控制的物件不同。
內環是干擾物件的控制，外環才是你最終控制的物件。
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就像你用變頻器控制連接管道的水池中的液位，
PID控制變頻器功率時，如果你直接根據水池液位做PID，則你不可能穩定的控制住水池中的液位，
你需要根據水流量等其它外部擾動因此來提前預判，如果水流量比較大，就改變頻繁慢一點；如果水流量比較小，就改變頻繁快一點。
控制的水流量就是外部干擾因素。
控制水流量做為串級PID的內環，控制水池液位做為串級PID的外環。
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參考 14 樓 ba_wang_mao的回復: 就像你用變頻器控制連接管道的水池中的液位，
這樣我理解，就像是小車要到達目標位置，離的遠的時候速度快點，近了速度慢點，而不是直接根據位置來。但是放到這個框圖里面，位置資訊直接輸入進了速度環，這兩個量的量綱都不一樣
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參考 15 樓 ABCD18282 的回復: Quote: 參考 14 樓 ba_wang_mao的回復: 就像你用變頻器控制連接管道的水池中的液位，
第一級PID輸出的值輸出范圍為第二級的量程
即：第一級PID的輸出結果作為第二級PID的給定值(SP)
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第一級PID的輸出值的范圍必須第二級反饋信號的量程零位和量程幅值之間
即：第一級PID的輸出結果作為第二級PID的給定值(SP)
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去網上搜集一下汽包水位三沖量、送風機含氧量控制以及噴水減溫串級控制都是典型的串級控制
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參考 3 樓 ABCD18282 的回復: Quote: 參考 2 樓 xuyaqi029的回復: 你可以這樣理解，根據期望角度與測得的當前角度算出期望的角速度，期望的角速度與當前的角速度計算出期望的PWM驅動四軸，完成反饋，這兩個反饋環輸入引數一個是角度，一個是角速度。
一般是要做一些測驗來確定一些系數，比如把pwm數變一個百分單位，看角速度的變化數找出他們的關系。
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標籤：單片機/工控
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