pid值如何轉(zhuǎn)化成pwm占空比 pid輸出是怎么計(jì)算出來(lái)的

pid值如何轉(zhuǎn)化成pwm占空比

將PID控制算法的輸出轉(zhuǎn)化為PWM占空比的具體方法取決于具體的應(yīng)用和硬件平臺(tái)。下面是一般常用的思路和步驟：

1. **確定PWM范圍和輸出方式**：

- 確定PWM的輸出范圍，例如0%到100%的占空比。

- 確定PWM輸出的方式，如利用硬件定時(shí)器模塊或軟件實(shí)現(xiàn)。

2. **設(shè)定PID輸出范圍和映射關(guān)系**：

- 根據(jù)具體應(yīng)用需求，設(shè)定PID控制算法的輸出范圍，通常與PWM的占空比范圍對(duì)應(yīng)。

- 將PID輸出映射到PWM占空比范圍，建立一個(gè)映射函數(shù)或映射表來(lái)實(shí)現(xiàn)。

3. **線性映射**（可選）：

- 如果PID輸出范圍與PWM占空比范圍不完全一致，可以進(jìn)行線性映射，將PID輸出進(jìn)行放大或縮小，以適應(yīng)PWM占空比范圍。

4. **輸出PWM占空比**：

- 使用編程語(yǔ)言或相關(guān)庫(kù)函數(shù)，通過(guò)設(shè)置相應(yīng)的寄存器或調(diào)用相應(yīng)的函數(shù)，將PID輸出轉(zhuǎn)化為PWM占空比。

- 根據(jù)具體的單片機(jī)和開發(fā)平臺(tái)，具體的實(shí)現(xiàn)方式可能有所不同，可以參考相關(guān)的文檔或開發(fā)者資源。

PID控制輸出通常是連續(xù)的，而PWM占空比是離散的。因此，在每個(gè)PID更新周期內(nèi)，需要將連續(xù)的PID輸出轉(zhuǎn)化為離散的PWM占空比，可以通過(guò)取整操作（如四舍五入）或舍入操作來(lái)實(shí)現(xiàn)。

此外，輸出的PWM占空比還可以受限制于硬件限制（如PWM模塊的精度和頻率范圍）、電源限制和控制對(duì)象的響應(yīng)特性等。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，可能需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和調(diào)試，逐步微調(diào)PID參數(shù)和PWM設(shè)置，以達(dá)到較好的控制效果。

PID計(jì)算怎么調(diào)節(jié)PWM波占空比

最適中的解決辦法 就是 從實(shí)際（項(xiàng)目應(yīng)用）出發(fā)，PID的計(jì)算結(jié)果X，從而引起 PWM 100%輸出的時(shí)候。相反 PID的計(jì)算結(jié)果Y，從而引起 PWM 0%輸出的時(shí)候。 確定這個(gè)后， 你就清楚 PID 結(jié)果 （X:Y ）就對(duì)應(yīng) PWM（100%：0%）。 可以認(rèn)為他們純比例關(guān)系了。

說(shuō)的通俗一點(diǎn)，你看下pid的計(jì)算公式，三個(gè)線性部分的參數(shù)都是你自己調(diào)的，因此pid的計(jì)算結(jié)果完全由參數(shù)的給定而確定，你可以自己規(guī)定一個(gè)輸出范圍，比如0~100，設(shè)定計(jì)算結(jié)果超過(guò)100就置100，小于0就置0，再來(lái)根據(jù)你想要的輸出范圍來(lái)進(jìn)行參數(shù)確定。

pid輸出是怎么計(jì)算出來(lái)的

PID（Proportional-Integral-Derivative，比例-積分-微分）控制器的輸出是根據(jù)PID算法計(jì)算得出的，它綜合考慮了誤差的比例、積分和微分部分，以調(diào)節(jié)控制對(duì)象的控制量。下面是標(biāo)準(zhǔn)的PID算法計(jì)算公式：

［ text{PID輸出} = K_p times text{Error} + K_i times int text{Error} ， dt + K_d times frac{d text{Error}}{dt} ］

其中：

- （ K_p ）、（ K_i ）、（ K_d ） 分別是比例系數(shù)、積分系數(shù)和微分系數(shù)，它們是根據(jù)系統(tǒng)特性和控制要求設(shè)置的常數(shù)；

- （ text{Error} ） 表示當(dāng)前時(shí)刻的誤差，通常定義為設(shè)定值（期望值）與反饋值的差；

- （ int text{Error} ， dt ） 表示誤差的積分，表示誤差隨時(shí)間的累積；

- （ frac{d text{Error}}{dt} ） 表示誤差的微分，表示誤差隨時(shí)間的變化率。

具體地，PID算法的計(jì)算過(guò)程可以簡(jiǎn)述如下：

1. **測(cè)量反饋值**：首先，從控制對(duì)象或傳感器中獲取實(shí)際的反饋值。

2. **計(jì)算誤差**：將設(shè)定值（期望值）與實(shí)際反饋值相減，得到誤差值（Error）。

3. **計(jì)算PID輸出**：根據(jù)上述公式，將比例、積分和微分部分的計(jì)算結(jié)果加權(quán)求和，得到最終的PID輸出值。具體而言：

- 比例部分 （ K_p times text{Error} ） 表示根據(jù)當(dāng)前誤差直接計(jì)算得到的輸出；

- 積分部分 （ K_i times int text{Error} ， dt ） 表示根據(jù)誤差隨時(shí)間的累積計(jì)算得到的輸出；

- 微分部分 （ K_d times frac{d text{Error}}{dt} ） 表示根據(jù)誤差隨時(shí)間的變化率計(jì)算得到的輸出。

4. **輸出PID控制量**：將計(jì)算得到的PID輸出值作為控制量，輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)或控制對(duì)象，以實(shí)現(xiàn)控制調(diào)節(jié)。

這樣，PID控制器根據(jù)當(dāng)前誤差和過(guò)去誤差的積分和微分來(lái)動(dòng)態(tài)調(diào)整輸出，以實(shí)現(xiàn)對(duì)控制對(duì)象的精確控制。在實(shí)際應(yīng)用中，PID參數(shù)的選擇和調(diào)整對(duì)控制效果有重要影響，通常需要基于實(shí)際系統(tǒng)的特性進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)試。

pid輸出和pwm占空比怎么聯(lián)系

PID輸出和PWM占空比之間的聯(lián)系通常是通過(guò)簡(jiǎn)單的映射關(guān)系來(lái)實(shí)現(xiàn)。在控制系統(tǒng)中，PID控制器的輸出通常代表著控制對(duì)象需要的調(diào)節(jié)量，而PWM（脈沖寬度調(diào)制）信號(hào)則是一種常用的控制執(zhí)行方式，通過(guò)調(diào)節(jié)高電平的持續(xù)時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)執(zhí)行器（如電機(jī)、閥門等）的控制。

一般來(lái)說(shuō)，將PID輸出轉(zhuǎn)化為PWM占空比可以按照下面的步驟來(lái)進(jìn)行：

1. **確定輸出范圍和映射關(guān)系**：首先，需要確定PID控制器的輸出范圍（通常是一個(gè)實(shí)數(shù)范圍）以及PWM信號(hào)的占空比范圍（通常是一個(gè)百分比）。然后建立一個(gè)映射關(guān)系，將PID輸出值映射到PWM占空比范圍。

2. **線性映射**：通常，PID控制器的輸出是一個(gè)連續(xù)的實(shí)數(shù)值，而PWM占空比是離散的、有限的取值。因此，可能需要進(jìn)行線性映射，將PID輸出通過(guò)一定的比例映射到PWM占空比范圍內(nèi)。例如，可以通過(guò)簡(jiǎn)單的比例關(guān)系將PID輸出乘以一個(gè)系數(shù)（通常是一個(gè)常數(shù)），以得到對(duì)應(yīng)的PWM占空比。

3. **離散化處理**：由于PWM信號(hào)是離散的，通常需要將連續(xù)的PID輸出值離散化為符合PWM的占空比取值。這可能涉及到取整或四舍五入等操作，以得到最終的PWM占空比值。

4. **輸出PWM信號(hào)**：最后，根據(jù)計(jì)算得到的PWM占空比值，生成相應(yīng)的PWM信號(hào)，并輸出給執(zhí)行器，以實(shí)現(xiàn)對(duì)控制對(duì)象的調(diào)節(jié)。

在實(shí)際應(yīng)用中，可能還需要考慮到PWM信號(hào)的頻率、占空比變化的平滑性等問(wèn)題。另外，一些硬件平臺(tái)可能會(huì)提供相應(yīng)的庫(kù)函數(shù)或驅(qū)動(dòng)來(lái)簡(jiǎn)化PWM的生成和輸出過(guò)程，開發(fā)者可以根據(jù)具體的硬件平臺(tái)和開發(fā)環(huán)境選擇合適的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)PID輸出到PWM占空比的轉(zhuǎn)換。

編輯：黃飛