最近看到了Brett Beauregard發表的有關PID的系列文章，感覺對于理解PID算法很有幫助，于是將系列文章翻譯過來！在自我提高的過程中，也希望對同道中人有所幫助。作者Brett Beauregard的原文網址：http：//brettbeauregard.com/blog/2011/04/improving-the-beginner’s-pid-onoff/

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1、問題所在

有一個 PID 控制器雖然是很好的，但你并不是什么時候都需要它。

假設在程序中的某個時刻，您希望將輸出強制為某個值 (例如 0)，您當然可以在調用例程中執行此操作：

void loop() {Compute();Output=0; }

這樣，無論 PID 輸出是什么，您只需覆蓋其值。然而，這在實踐中是一個可怕的想法。PID 會變得非?；靵y：“我一直發送輸出，但是什么都沒有發生!到底發生了什么事? !我再發送一下。”因此，當您停止覆蓋輸出并切換回 PID 時，您可能會立即得到一個巨大的輸出值改變。

2、解決方案

解決這個問題的辦法是有辦法關閉和打開 PID。這些狀態的常用術語是 "手動" (我將手動調整輸出值) 和 "自動" (PID 將自動調整輸出)。讓我們看看這是如何在代碼中完成的。

3、代碼

/*working variables*/ unsigned long lastTime; double Input，Output，Setpoint; double ITerm，lastInput; double kp，ki，kd; int SampleTime = 1000; //1 sec double outMin，outMax; bool inAuto = false; #define MANUAL 0 #define AUTOMATIC 1 void Compute() {if(!inAuto) return;unsigned long now = millis();int timeChange = (now - lastTime);if(timeChange>=SampleTime){/*Compute all the working error variables*/double error = Setpoint - Input;ITerm+= (ki * error);if(ITerm> outMax) ITerm= outMax;else if(ITerm< outMin) ITerm= outMin;double dInput = (Input - lastInput);/*Compute PID Output*/Output = kp * error + ITerm- kd * dInput;if(Output > outMax) Output = outMax;else if(Output < outMin) Output = outMin;/*Remember some variables for next time*/lastInput = Input;lastTime = now;} } void SetTunings(double Kp，double Ki，double Kd) {double SampleTimeInSec = ((double)SampleTime)/1000;kp = Kp;ki = Ki * SampleTimeInSec;kd = Kd / SampleTimeInSec; } void SetSampleTime(int NewSampleTime) {if (NewSampleTime > 0){double ratio = (double)NewSampleTime/ (double)SampleTime;ki *= ratio;kd /= ratio;SampleTime = (unsigned long)NewSampleTime;} } void SetOutputLimits(double Min，double Max) {if(Min > Max) return;outMin = Min;outMax = Max;if(Output > outMax) Output = outMax;else if(Output < outMin) Output = outMin;if(ITerm> outMax) ITerm= outMax;else if(ITerm< outMin) ITerm= outMin; } void SetMode(int Mode) {inAuto = (Mode == AUTOMATIC); }

一個相當簡單的解決方案。如果您不在自動模式下，請立即離開計算函數，而不調整 "輸出" 或任何內部變量。

4、最終結果

的確，您可以通過不象例程那樣調用計算來實現類似的效果，但此解決方案保持PID所包含的工作原理，這是我們所需要的。通過保持事物的內部過程，我們可以跟蹤處于哪種模式中，更重要的是，當我們改變模式時，它讓我們知道有哪些工作需要進行。這就引出了下一期.....。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的改进初学者的PID-手自动切换的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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