随笔分类 - 算法
算法讨论及实现相关的各种文章
摘要:最近看到了Brett Beauregard发表的有关PID的系列文章,感觉对于理解PID算法很有帮助,于是将系列文章翻译过来!在自我提高的过程中,也希望对同道中人有所帮助。作者Brett Beauregard的原文网址:http://brettbeauregard.com/blog/2011/04/
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摘要:最近看到了Brett Beauregard发表的有关PID的系列文章,感觉对于理解PID算法很有帮助,于是将系列文章翻译过来!在自我提高的过程中,也希望对同道中人有所帮助。作者Brett Beauregard的原文网址:http://brettbeauregard.com/blog/2011/04/
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摘要:最近看到了Brett Beauregard发表的有关PID的系列文章,感觉对于理解PID算法很有帮助,于是将系列文章翻译过来!在自我提高的过程中,也希望对同道中人有所帮助。作者Brett Beauregard的原文网址:http://brettbeauregard.com/blog/2011/04/
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摘要:最近看到了Brett Beauregard发表的有关PID的系列文章,感觉对于理解PID算法很有帮助,于是将系列文章翻译过来!在自我提高的过程中,也希望对同道中人有所帮助。作者Brett Beauregard的原文网址:http://brettbeauregard.com/blog/2011/04/
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摘要:最近看到了Brett Beauregard发表的有关PID的系列文章,感觉对于理解PID算法很有帮助,于是将系列文章翻译过来!在自我提高的过程中,也希望对同道中人有所帮助。作者Brett Beauregard的原文网址:http://brettbeauregard.com/blog/2011/04/
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摘要:前面我们已经分析了Modbus RTU的更新设计和具体实现(如果不清楚可查看前一篇文章)。其实Modbus ASCII与Modbus RTU都是基于串行链路实现的,所以有很多的共同点,基于此,这篇文章我们只讨论与Modbus RTU所不同的部分。 1、更新设计 关于原来的协议栈在Modbus ASC
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摘要:前面我们已经详细讲解过Modbus协议栈的开发过程,并且利用协议栈封装了Modbus RTU主站和从站,Modbus TCP服务器与客户端,Modbus ASCII主站与从站应用。但在使用过程中,我们发现一些使用不便和受限的地方,所以我们就想要更新一下协议栈,主要是应用站的封装。 1、存在的局限性
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摘要:神经网络是模拟人脑思维方式的数学模型。神经网络是智能控制的一个重要分支,人们针对控制过程提供了各种实现方式,在本节我们主要讨论一下采用单神经元实现PID控制器的方式。 1、单神经元的基本原理 单神经元作为构成神经网络的基本单位,具有自学习和自适应能力,且结构简单而易于计算。接下来我们讨论一下单神经元
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摘要:在现实控制中,被控系统并非是线性时不变的,往往需要动态调整PID的参数,而模糊控制正好能够满足这一需求,所以在接下来的这一节我们将讨论模糊PID控制器的相关问题。模糊PID控制器是将模糊算法与PID控制参数的自整定相结合的一种控制算法。可以说是模糊算法在PID参数整定上的应用。 1、模糊算法的原理
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摘要:前面我们讨论了经典的数字PID控制算法及其常见的改进与补偿算法,基本已经覆盖了无模型和简单模型PID控制经典算法的大部。再接下来的我们将讨论智能PID控制,智能PID控制不同于常规意义下的智能控制,是智能算法与PID控制算法的结合,是基于PID控制器的智能化优化。 在本章我们首先来探讨一下专家PID
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摘要:对于一般的PID控制系统来说,当设定值发生较大的突变时,很容易产生超调而使系统不稳定。为了解决这种阶跃变化造成的不利影响,人们发明了步进式PID控制算法。 1、步进式PID的基本思想 所谓步进式PID算法,实际就是在设定值发生阶跃变化时,不直接对阶跃信号进行响应,而是在一定的时间内逐步改变设定值,直
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摘要:对于一般的时滞系统来说,设定值的变动会产生较大的滞后才能反映在被控变量上,从而产生合理的调节。而前馈控制系统是根据扰动或给定值的变化按补偿原理来工作的控制系统,其特点是当扰动产生后,被控变量还未变化以前,根据扰动作用的大小进行控制,以补偿扰动作用对被控变量的影响。前馈控制系统运用得当,可以使被控变量
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摘要:在计算机控制系统中,由于系统特性和计算精度等问题,致使系统偏差总是存在,系统总是频繁动作不能稳定。为了解决这种情况,我们可以引入带死区的PID算法。 1、带死区PID的基本思想 带死区的PID控制算法就是检测偏差值,若是偏差值达到一定程度,就进行调节。若是偏差值较小,就认为没有偏差。用公式表示如下:
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摘要:前面已经实现了各种的PID算法,然而在某些给定值频繁且大幅变化的场合,微分项常常会引起系统的振荡。为了适应这种给定值频繁变化的场合,人们设计了微分先行算法。 1、微分先行算法的思想 微分先行PID控制是只对输出量进行微分,而对给定指令不起微分作用,因此它适合于给定指令频繁升降的场合,可以避免指令的改
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摘要:从PID控制的基本原理我们知道,微分信号的引入可改善系统的动态特性,但也存在一个问题,那就是容易引进高频干扰,在偏差扰动突变时尤其显出微分项的不足。为了解决这个问题人们引入低通滤波方式来解决这一问题。 1、不完全微分的基本思想 微分项有引入高频干扰的风险,但若在控制算法中加入低通滤波器,则可使系统性
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摘要:在普通的PID控制算法中,由于积分系数Ki是常数,所以在整个控制过程中,积分增量是不变的。然而,系统对于积分项的要求是,系统偏差大时,积分作用应该减弱甚至是全无,而在偏差小时,则应该加强。积分系数取大了会产生超调,甚至积分饱和,取小了又不能短时间内消除静差。因此,如何根据系统的偏差大小改变积分速度,
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摘要:从微积分的基本原理看,积分的实现是在无限细分的情况下进行的矩形加和计算。但是在离散状态下,时间间隔已经足够大,矩形积分在某些时候显得精度要低了一些,于是梯形积分被提出来以提升积分精度。 1、梯形积分基本思路 在PID控制其中,积分项的作用是消除余差,为了尽量减小余差,应提高积分项的运算精度。在积分项
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摘要:积分作用的引入是为了消除系统的静差,提高控制精度。但是如果一个系统总是存在统一个方向的偏差,就可能无限累加而进而饱和,极大影响系统性能。抗积分饱和就是用以解决这一问题的方法之一。这一节我们就来实现抗积分饱和的PID算法。 1、抗积分饱和的基本思想 所谓积分饱和就是指系统存在一个方向的偏差,PID控制
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摘要:前面的文章中,我们已经讲述了PID控制器的实现,包括位置型PID控制器和增量型PID控制器。但这个实现只是最基本的实现,并没有考虑任何的干扰情况。在本节及后续的一些章节,我们就来讨论一下经典PID控制器的优化与改进。这一节我们首先来讨论针对积分项的积分分离优化算法。 1、基本思想 我们已经讲述了PI
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摘要:在自动控制中,PID及其衍生出来的算法是应用最广的算法之一。各个做自动控制的厂家基本都有会实现这一经典算法。我们在做项目的过程中,也时常会遇到类似的需求,所以就想实现这一算法以适用于更多的应用场景。 1、PID算法基本原理 PID算法是控制行业最经典、最简单、而又最能体现反馈控制思想的算法。对于一般
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