pid調節中,出現震盪,具體是指什麼情況?最好舉例說明下
- 2022-10-26
設想這樣一個情況(我用中學物理解釋)。
一個沒有摩擦的小車,我可以控制小車的加速度,我的目標是讓小車停到1m處。
如果使用PID的話,大約如此(設e是當前位置和1m的距離)
a = kp * e + ki * e的積分 + kd * e的微分
考慮簡單情況,ki,kd都是0,式子就變成了
a = kp * e
就是,我當前的加速度等於我距目標點的距離乘以一個係數kp。
有沒有覺得這個式子很像 彈簧振子 ? 距離中心位置越遠(目標位置),受到的力越大。
所以,在這種控制策略下,小車會像彈簧振子一樣,出現等幅振盪(按正弦運動)。這種狀態就是震盪了。
通常,加入微分項後,會抑制震盪,理由也很簡單,對位置偏差的微分可以理解為就是速度,如果小車一直受到一個與速度方向相反的力,那麼動能就越來越小,最後會停下,體現在控制中,就是收斂或者叫穩定。