PID算法的形象解释

haidaowang

PID算法的形象解释

* f) r& ~9 v$ J小明接到这样-一个任务:
有一个水缸点漏水( 而且漏水的速度还不一- 定固定不变)， 要求水面高度维持在某个位置，一- 旦发现水面高度低于要求位置，就要往水缸里加水。
6 g: _3 ^- c" x" }& H4 Q接到任务后就一直守 在水缸旁边，时间长就觉得无聊，就跑到房里看小说了，每30分钟来检查一次水 面高度。
(1)水漏得太快，每次小明来检查时，水都快漏完了，离要求的高度相差很远，小明改为每3分钟来检查- -次， 结果每次来水都没怎么漏，不需要加水，来得太频繁做的是无
用功。几次试验后，确定每10分钟来检查一次。这个检查时间就称为采样周期。
) Y3 j0 c) G2 J% D, \4 _4 E8 ^(2)开始小明用瓢加水，水龙头离水缸有十几米的距离，经常要跑好几趟才加够水，于是小明又改为用桶加，一加就是一 -桶，跑的次数少 了，加水的速度 也快了，但好几次将缸给加溢出了，不小心弄湿了几次鞋，小明又动脑筋，我不用瓢也不用桶，老子用盆，几次下来，发现刚刚好，不用跑太多次，也不会让水溢出。这个加水工具的大小就称为比例系数。
/ [5 c+ a2 `* U! |' x7 m# b( o(3)小明又发现水虽然不会加过量溢出了，有时会过要求位置比较多，还是有打湿.鞋的危险。他又想 了个办法，在水缸上装- -个漏斗， 每次加水不直接倒进水缸，而是倒进漏斗让它慢慢加。这样溢出的问题解决了，但加水的速度又慢了，有时还赶不上漏水的速度。于是他试着变换不同大小口径的漏斗来控制加水的速度，最后终于找到了满意的漏斗。
漏斗的时间就称为积分时间。
* w: a( Y' I1 I) t/ l: S(4)小明刚喘了一口气，任务的要求突然严了，水位控制的及时性要求大大提高，一旦水位过低，必须立即将水加到要求位置，而且不能高出太多，否则不给工钱。小明又为难了!

于是他又开努脑筋，终 于让它想到一个办法，常放一 盆备用水在旁边，一发现水位低 了，不经过漏斗就是一盆水下去，这样及时性是保证了，但水位有时会高多了。
他又在要求水面位置.上面一-点将水凿一孔，再接一根管子到下面的备用桶里这样多出的水会从上面的孔里漏出来。这个水漏出的快慢就称为微分时间。
$ Y! c, I5 s% O" c* G拿一个水池水位来说，我们可以制定- - -个规则，
把水位分为超高、高、较高、中、较低、低、超低几个区段;
& R: ~# K( f6 P2 }! D再把水位波动的趋势分为甚快、快、较快、慢、停几个区段，并区分趋势的正负;
把输出分为超大幅度、大幅度、较大幅度、微小几个区段。
当水位处于中值、趋势处于停顿的时候，不调节;


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PID算法