第一章 剖析經(jīng)典PID調(diào)節(jié)器
1.1 誤差反饋控制率與經(jīng)典PID調(diào)節(jié)器
Q1：調(diào)節(jié)器和控制器是一個(gè)意思查蓉？
閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)指標(biāo)：閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差/靜差哥纫，偏離期望設(shè)定值的部分后雷。
給出PID定義，積分項(xiàng)代表過(guò)去誤差，比例項(xiàng)代表現(xiàn)在誤差鹅巍，微分項(xiàng)代表未來(lái)千扶，三者線性疊加。
形式1：
其中分別為積分增益骆捧，比例增益澎羞，微分增益
對(duì)二階系統(tǒng)
穩(wěn)定條件為：
形式2：
其中分別稱為反饋增益敛苇，積分時(shí)間常數(shù)妆绞，微分時(shí)間常數(shù)
穩(wěn)定條件為：
給定參數(shù)的控制器，其可以控制的對(duì)象是一系列滿足條件的對(duì)象枫攀。 除了穩(wěn)定以外括饶，還需要保證動(dòng)態(tài)/瞬態(tài)品質(zhì)，包括過(guò)渡過(guò)程時(shí)間来涨，超調(diào)量图焰，震蕩次數(shù)三個(gè)指標(biāo)”钠控制品質(zhì)內(nèi)容包括變化范圍和變化速度技羔。
控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)問(wèn)題：選擇合適的誤差反饋率和其他輔助措施，使閉環(huán)系統(tǒng)輸出行為和控制量的變化都要滿足閉環(huán)的靜態(tài)指標(biāo)笤闯，動(dòng)態(tài)品質(zhì)和控制品質(zhì)堕阔。
1.2 經(jīng)典PID能控制的對(duì)象范圍
考慮閉環(huán)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)品質(zhì)，經(jīng)典PID調(diào)節(jié)器所能控制好的對(duì)象類將大大縮锌盼丁（小于1.1中穩(wěn)定條件）
1.3 經(jīng)典PID調(diào)節(jié)的優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)：
- 基于誤差
- 無(wú)模型
早期沒(méi)有建模方法
缺點(diǎn)：（缺點(diǎn)當(dāng)然是眾多的超陆，不然干嘛還寫(xiě)本書(shū)）
- 動(dòng)態(tài)品質(zhì)域度不大。 限制了在工業(yè)中的應(yīng)用浦马，因?yàn)榭傄{(diào)參數(shù)时呀。
- 直接使用目標(biāo)和測(cè)量值只差作為誤差是不完全合理的【可能導(dǎo)致初始控制里太大而使系統(tǒng)行為出現(xiàn)超調(diào)谨娜。
- 除直接測(cè)量外，難以獲得較為合適的微分器磺陡，因此實(shí)際使用中經(jīng)常使用PI控制器趴梢。
- PID的三者結(jié)合方法是簡(jiǎn)單的線性加權(quán)后疊加。在非線性領(lǐng)域币他，有了疊加之外的組合方式坞靶。
- 誤差積分的意義。對(duì)于抑制常值繞動(dòng)效果較好蝴悉，對(duì)無(wú)擾動(dòng)作用時(shí)彰阴，誤差積分使得閉環(huán)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能變差，對(duì)隨時(shí)變化的擾動(dòng)來(lái)說(shuō)拍冠，積分項(xiàng)反饋的抑制能力又不顯著尿这。
1.4 安排過(guò)渡過(guò)程的作用
這里考慮一個(gè)放大系數(shù)為1的二階系統(tǒng)：
回憶上一節(jié)內(nèi)容簇抵，只要都是正數(shù)，則系統(tǒng)輸出
可以最終跟蹤輸入信號(hào)
射众，這是準(zhǔn)確性的證明碟摆，但是不能保證系統(tǒng)在過(guò)渡過(guò)程中不存在超調(diào)和振蕩。當(dāng)
時(shí)责球，過(guò)渡過(guò)程無(wú)超調(diào)焦履，
系統(tǒng)變?yōu)椋?/p>
給出了估計(jì)的過(guò)渡過(guò)程時(shí)間
固定，則
和
分別稱為過(guò)阻尼和欠阻尼雏逾，前者無(wú)超調(diào)和振蕩，但是慢郑临，后者快栖博，但是有超調(diào)和振蕩。
PID中PD的作用就是調(diào)節(jié)使得系統(tǒng)無(wú)超調(diào)厢洞。
TODO: 看完補(bǔ)上
1.5 時(shí)間尺度
TODO: 看完補(bǔ)上
