「工控分享」生動形象的學習PID

小云接到這樣一個任務:一個水缸有點漏水(而且漏水的速度還不是固定不變的),要求水面高度維持在某個位置,一旦發現水面高度低於要求位置,就要往水缸里加水。


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小云接到任務後就一直守在水缸旁邊,時間長就覺得無聊,就跑到房裡看小說了,開始每30分鐘來檢查一次水面高度。結果水漏得太快,每次小云來檢查時,水都快漏完了,離要求的高度相差很遠,後來小云改為每3分鐘來檢查一次,結果每次來水都沒怎麼漏,不需要加水,來得太頻繁做的是無用功。幾次試驗後,他確定每10分鐘來檢查一次。這個檢查時間就稱為採樣週期。


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開始小云用勺子加水,水龍頭離水缸有十幾米遠的距離,經常要跑好幾趟才加夠水,於是小云又改為用桶加,一加就是一桶,跑的次數少了,加水的速度也快了,但好幾次將缸給加溢出了,小云又動腦筋,我不用瓢也不用桶,最後選擇可用盆,幾次下來,發現剛剛好,不用跑太多次,也不會讓水溢出。這個加水工具的大小就稱為比例係數。


小云又發現水雖然不會加過量溢出了,有時會高過要求位置比較多,還是有溢出的可能。於是他又想了個辦法,在水缸上裝一個漏斗,每次加水不直接倒進水缸,而是倒進漏斗讓它慢慢加。這樣溢出的問題解決了,但加水的速度又慢了,有時還趕不上漏水的速度。於是他試著變換不同大小口徑的漏斗來控制加水的速度,最終找到了滿意的漏斗。漏斗的時間就稱為積分時間。

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小云終於喘了一口,但任務的要求突然嚴了,水位控制的及時性要求大大提高,一旦水位過低,必須立即將水加到要求位置,而且不能高出太多,否則不給工錢。小云又為難了!於是他又開動腦筋,終於讓它想到一個辦法,常放一盆備用水在旁邊,一發現水位低了,不經過漏斗就是一盆水下去,這樣及時性是保證了,但水位有時會高很多。他又在要求水面位置上面一點將水缸鑿一孔,再接一根管子到下面的備用桶裡,這樣多出的水會從上面的孔裡漏出來。這個水漏出的快慢就稱為微分時間。

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好了,故事講完了,你明白PID了嗎?


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