关于PID的一个问题，想了几个小时，没想通。。救救我吧

huaidan1628 · 发表于 2015-4-1 00:38:03

用单片机实现pid做buck反馈的问题，采集ad输出的电压控制pwm的占空比实现反馈。问题如下
AD采集了一个电压，假设是10位AD（1024），AD的参考电压是3V，这个被采集电压转化成了一个 “3V对应1024” 下这个等级的数，比如说是1.5V=1.5/3*1024=512
然后设定一个预给定电压是2V，也是在AD的那个电压等级下进行模数转换，2V=683
然后进行PID计算，这个时候pid输出的一个值，不应该是一个电压的值么，（当然是数字化的），这个数字化的模数转换也是在AD的模数转换规则下的
那我这个时候想要的应该是能控制pwm占空比的那个比较寄存器的值，但是怎么能把pid输出的值转化成这个寄存器的值呢？这两个数字都不是在一个规则下进行量化的啊
我不知道我说没说明白，感觉我陷入进去了，想了两三个小时都没想明白

jacky_yhy · 发表于 2015-4-1 07:43:16

看不懂你在说啥。你还是先看看pid的运行框图吧。
不要为了用pid而去用pid

zhiwei · 发表于 2015-4-1 08:01:25

buck是线性变压，D和Vo是有比例关系的，你先那这个做基本的比例系数，然后拼凑I，数字电源一般不需要D。或者看一下PIC或TI的数字环路类似计算，系数是直接计算出来的。

weshare · 发表于 2015-4-1 08:03:22

就直接加减啊，但是比例系数慢慢调整就好。

niaojingxin · 发表于 2015-4-1 08:12:17

了解楼主的意思了，就是如何把PID计算后的输出控制值和PWM波联系起来，达到控制电压的效果。不过劝楼主还是自己慢慢去试吧，这里很难得到你的答案的，因为当年我搞也问了N多人，N久资料，没有一个是干干脆脆回答这个问题的，多数是在回答如何计算PID的参数。期望坛内高手出现。

xurenhui · 发表于 2015-4-1 08:15:20

jacky_yhy 发表于 2015-4-1 07:43
看不懂你在说啥。你还是先看看pid的运行框图吧。
不要为了用pid而去用pid

你好，你的头像是舍意思，咋看不懂，能分析一下吗

jacky_yhy · 发表于 2015-4-1 08:33:40

xurenhui 发表于 2015-4-1 08:15
你好，你的头像是舍意思，咋看不懂，能分析一下吗

不要想歪了

gallle · 发表于 2015-4-1 08:40:39

LZ不明白的是怎么进行输出的标度转换！
首先你要知道PID运行输出的范围，0~100等等。然后用这个值换算到实际的输出去，例如你说的0~1024

jufr12315 · 发表于 2015-4-1 09:35:26

5楼就是楼主想问的问题。
计算出PID值后，怎么样转换后将PID输出的值赋给寄存器？

我也卡在这里，这个转换关系究竟是怎么样的。

generalad · 发表于 2015-4-1 09:54:08

好久没弄数字PID调压了。以前做的时候都是直接调整Ki Kp这两个系数的，PID出来的数值直接送进PWM寄存器就行了。没必要纠结PID输出和PWM寄存器直接的转换系数了...也就是说这个系数等于1

huaidan1628 · 发表于 2015-4-1 12:46:33

zhiwei 发表于 2015-4-1 08:01
buck是线性变压，D和Vo是有比例关系的，你先那这个做基本的比例系数，然后拼凑I，数字电源一般不需要D。或 ...

我不是说怎么调pid的参数，我是说pid输出的值和控制pwm占空比寄存器的值怎么联系起来，因为pid输出的值不能直接用作调制波的值（pwm占空比寄存器的值）啊，他们不再一个标度里面，就像是不是一个世界的东西似的

huaidan1628 · 发表于 2015-4-1 12:49:07

generalad 发表于 2015-4-1 09:54
好久没弄数字PID调压了。以前做的时候都是直接调整Ki Kp这两个系数的，PID出来的数值直接送进PWM寄存器就行 ...

怎么能直接给呢，pid输出的是根据AD转换的电压的数字量的标度产生的，pwm波是自己的载波（计数器）用调制波（控制pwm占空比的值）产生的，也不能直接就相等了啊

huaidan1628 · 发表于 2015-4-1 12:50:09

niaojingxin 发表于 2015-4-1 08:12
了解楼主的意思了，就是如何把PID计算后的输出控制值和PWM波联系起来，达到控制电压的效果。不过劝楼主还是 ...

真的懂我了，但是到底怎么解决啊，是不是我的思路就错了

huaidan1628 · 发表于 2015-4-1 12:51:03

jufr12315 发表于 2015-4-1 09:35
5楼就是楼主想问的问题。
计算出PID值后，怎么样转换后将PID输出的值赋给寄存器？

对啊，真的就是这个问题，讨论一下吧，加qq？

huaidan1628 · 发表于 2015-4-1 12:54:12

gallle 发表于 2015-4-1 08:40
LZ不明白的是怎么进行输出的标度转换！
首先你要知道PID运行输出的范围，0~100等等。然后用这个值换算到实 ...

恩，pid输出的范围，不就是AD采集的数字量标度么，另一个参考电压的标度也是AD的标度，那pid输出的不也是这个标度么，是这个往后的话，pid输出的要变成pwm占空比，怎么实现这个转化

generalad · 发表于 2015-4-1 14:07:26

huaidan1628 发表于 2015-4-1 12:49
怎么能直接给呢，pid输出的是根据AD转换的电压的数字量的标度产生的，pwm波是自己的载波（计数器）用调制 ...

直接给不代表他们的含义是一样或者单位是一样的，只是一种处理方法而已。

最终的目标都是让PID控制能够稳定，为了达到这种效果，你调节Kp Ki就能实现，为什么还要去纠结PID输出跟PWM寄存器之间的关系了呢？直接让这个系数等于1不就可以了吗。
我指的都是用尝试和拼凑的方法去调节，先有个大概的经验值，在这个经验值的基础上进行调节。
PWM=K*[f(kp)+f(ki)]，你要的是这个”K“吧？不如让K=1，然后PWM=f(kp)+f(ki)。调节kp Ki就可以了。如果你让K=2也是可以的，只是这时候最佳的kp ki 跟K=1时候肯定是不一样的。但是不是两倍的关系我也不敢说。大神们可以分析一下。

如果要从理论上回答你这个问题，我觉得这个问题其实可以等价于“怎么计算PID控制的Kp Ki系数"。这个就要建立传递函数，然后再做各种计算和分析了。

jufr12315 · 发表于 2015-4-1 15:28:05

huaidan1628 发表于 2015-4-1 12:51
对啊，真的就是这个问题，讨论一下吧，加qq？

没QQ呢。
哈哈哈，在这里讨论呀

563872381hai · 发表于 2015-4-1 19:17:32

PID可以不考虑转换，因为PID算出只是一个数值，你算出来的值直接输出到寄存器中，只是你要知道PID算出来的值的量程是对应0-3V的

563872381hai · 发表于 2015-4-1 19:18:14

PID可以不考虑转换，因为PID算出只是一个数值，你算出来的值直接输出到寄存器中，只是你要知道PID算出来的值的量程是对应0-3V的

huaidan1628 · 发表于 2015-4-1 19:20:04

generalad 发表于 2015-4-1 14:07
直接给不代表他们的含义是一样或者单位是一样的，只是一种处理方法而已。

最终的目标都是让PID控制能够 ...

好像，好像稍微有点明白了你的意思，但是我的pid不是用的试凑法，我是先计算主电路传递函数，然后设计的反馈补偿网络，再把补偿网络离散化，难道这样不能么，按你说的不是就只能试凑了么

huaidan1628 · 发表于 2015-4-1 19:22:38

563872381hai 发表于 2015-4-1 19:18
PID可以不考虑转换，因为PID算出只是一个数值，你算出来的值直接输出到寄存器中，只是你要知道PID算出来的 ...

我就是这个意思，我觉得不能直接给啊，你看单片机里有两个寄存器，一个是控制pwm的频率的那个也是确定的啊，假设输出50Khz时候是1500，那如果pid输出一个2000(对应2V)，怎么办？

PEcontrol · 发表于 2015-4-1 19:33:53

不用纠结他们之间的联系，按他们的比值赋值就行了，

pid输出有个限幅，
比较器有个最大值，

比如，你pid输出区间是0-1000
你定时器最大记数值是1500
那就把你pid输出的值乘以1.5送比较器就行

huaidan1628 · 发表于 2015-4-1 19:44:38

PEcontrol 发表于 2015-4-1 19:33
不用纠结他们之间的联系，按他们的比值赋值就行了，

pid输出有个限幅，

就这样？那我的pid参数是通过传递函数设计的那还有用么，按你说的是不是只能用试凑法

PEcontrol · 发表于 2015-4-1 19:59:16

就是传递函数里面加个比例环节呀，
占空比到输出的比例环节

占空比为0 输出为0，比较器值为0
占空比为1输出电压等于输入电压，比较器值为1500
占空比为0.5 输出二分之一输入电压，比较器值为750

huaidan1628 · 发表于 2015-4-1 20:07:45

PEcontrol 发表于 2015-4-1 19:59
就是传递函数里面加个比例环节呀，
占空比到输出的比例环节

就是这个图里面的，pid输出的是个U，经过pwm变成了d，就是那个U不就是作为了调制波么，pwm里面有一个载波，但是这个调制波，不能直接加载波上，就是你上一条回复的那个意思其实就是我要问的，只是我不明白，直接按比例缩放了之后，那我之前已经计算出来的Gc（PID）里面的KP，Ki还能不能用

563872381hai · 发表于 2015-4-1 20:17:47

huaidan1628 发表于 2015-4-1 19:22
我就是这个意思，我觉得不能直接给啊，你看单片机里有两个寄存器，一个是控制pwm的频率的那个也是确定的 ...

你要关心的是PID的范围

PEcontrol · 发表于 2015-4-1 20:31:50

pid输出的是个电压U，  你把它归一化不就成了占空比？？？？
比如输出范围是0-5，在你传递函数上乘一个比例系数0.2    你把它归一化到0-1（也就是咱空比0-100%）
你pid输出是1V，乘以比例系数0.2  得到0.2，  0.2就是20%，也就是你的占空比，
你pid输出是4V，乘以比例系数0.2  得到0.8，  0.8就是80%，也就是你的占空比，
这里的比例系数0.2，是叠加到你原来的传递函数上来，比如你原来设计的比例系数是kp=0.7，  为了保持经过调整后你原参数不变，你就需要把你的kp改成3.5 ，即3.5x0.2=0.7

然后，假设你的pwm计数周期是1500
当需要20%占空比的时候，实际就是  1500×20%  变成 300
需要80%占空比的时候，  实际就是  1500×0.8= 1200

我不知道我说清楚没有，还是我理解有误，
最后问句，你能保证传递函数很准么

marshallemon · 发表于 2015-4-1 20:32:28

既然是调节PWM也要给出PWM是多少bit的吧，正常的PWM DAC输出电压的计算公式为占空比*电源，假如你的PWM是16bit，电源电压是2.048V，1LSB=31uV, 只需要把你的PID运算的结果映射到这个占空比上即可，最简单的办法，把你的PID输出值干脆改为最大值65536，这样就能和能直接用于16bit的PWM上

dz46316740 · 发表于 2015-4-1 20:41:00

PID三个系数就它们之间的关系

qs6361036 · 发表于 2015-4-1 21:50:59

PID 只是3个系数，3个系数乘以需求量，达到最终的控制量！

huaidan1628 · 发表于 2015-4-1 22:33:00

PEcontrol 发表于 2015-4-1 20:31
pid输出的是个电压U，你把它归一化不就成了占空比？？？？
比如输出范围是0-5，在你传递函数上乘一个比 ...

我理解你意思了，按你说的我先试试吧，传递函数当然不可能完全准了，但是总比完全没有依据去调要快一些吧，而且这么设计也不费事，最后说句谢谢了

ispex13 · 发表于 2015-4-1 22:56:26

假设PWM占空比50%对应的输出电压为0,100%对应最大正输出电压是Vm，0%对应最大负输出电压-Vm，而可输入PWM寄存器的数字值是0~Dm，且Dm对应占空比100%，Dm/2对应占空比50%，0对应占空比0%，那么传函就是Vm/(Dm/2)，这样理解就对了。

foxcase · 发表于 2015-4-2 09:06:46

有传递函数可以用matlab仿真确定大概的数字很方便实用

huaidan1628 · 发表于 2015-4-3 14:10:55

foxcase 发表于 2015-4-2 09:06
有传递函数可以用matlab仿真确定大概的数字很方便实用

我就是这么做的，只是我说的那个部分不是很明白而已，算了，我先做吧

御风 · 发表于 2015-4-3 14:43:20

xurenhui 发表于 2015-4-1 08:15
你好，你的头像是舍意思，咋看不懂，能分析一下吗

你的头像呢是你本人吗太漂亮了

xurenhui · 发表于 2015-4-3 20:31:25

御风发表于 2015-4-3 14:43
你的头像呢是你本人吗太漂亮了

你猜。。。。。。

wyudcl · 发表于 2015-7-2 00:49:45

同求这个问题，谢谢

huaidan1628 · 发表于 2015-7-3 00:22:23

wyudcl 发表于 2015-7-2 00:49
同求这个问题，谢谢

不要想，调一调你就懂了

kinsno · 发表于 2015-7-3 09:18:17

huaidan1628 发表于 2015-7-3 00:22
不要想，调一调你就懂了

建议给一个例子什么的,你是怎么样把PID函数的输出值,与PWM或者AD值关系起来,中间经过了什么转换;也算是结个贴;
要不然,后面肯定还会陆陆续续的有人问;

huaidan1628 · 发表于 2015-7-9 13:17:50

kinsno 发表于 2015-7-3 09:18
建议给一个例子什么的,你是怎么样把PID函数的输出值,与PWM或者AD值关系起来,中间经过了什么转换;也算是结 ...

这两个都是数字量，你只要让他们在最后这个给到pwm比较寄存器的数字量在小于pwm周期寄存器的值（即在他的范围内，别完全接近）就可以了，最近没什么时间总结，等过几天吧，在汇总一下

huaidan1628 · 发表于 2015-7-9 13:18:48

kinsno 发表于 2015-7-3 09:18
建议给一个例子什么的,你是怎么样把PID函数的输出值,与PWM或者AD值关系起来,中间经过了什么转换;也算是结 ...

这两个都是数字量，你只要让他们在最后这个给到pwm比较寄存器的数字量在小于pwm周期寄存器的值（即在他的范围内，别完全接近）就可以了，最近没什么时间总结，等过几天吧，在汇总一下

huaidan1628 · 发表于 2015-7-9 13:19:55

kinsno 发表于 2015-7-3 09:18
建议给一个例子什么的,你是怎么样把PID函数的输出值,与PWM或者AD值关系起来,中间经过了什么转换;也算是结 ...

这两个都是数字量，你只要让他们在最后这个给到pwm比较寄存器的数字量在小于pwm周期寄存器的值（即在他的范围内，别完全接近）就可以了，最近没什么时间总结，等过几天吧，在汇总一下

guyueyi · 发表于 2020-6-30 11:11:01

我现在碰到跟你一样问题的测试，能回复一下我吗qq284265382

关于PID的一个问题，想了几个小时，没想通。。救救我吧

阿莫论坛20周年了！感谢大家的支持与爱护！！

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