arduino实现pid,

　　最近看到Brett Beauregard发表的一系列关于PID的文章，觉得对理解PID算法很有帮助，于是翻译了系列文章！在自我提升的过程中，也希望对志同道合者有所帮助。作者Brett Beauregard原文网址：http://brettbeauregard . com/blog/2012/01/arduino-PID-auto tune-library/

　　最后，我发布了一个自动调优库来补充Arduino PID库。当我发布当前版本的PID库时，我发布了一系列异常广泛的帖子，以使人们更容易理解其中发生的事情。

　　虽然没那么深，但这是本帖的目标。我将解释Autotune库想要完成什么，以及它如何处理它的业务。

　　1.原因

　　几年了，一直想有一个自动设置库，但是因为和雇主的约定，写不出来。但是！当我找到William Spinelli编写的AutotunerPID工具箱时，我已经准备好了；我的公司对我来说移植和扩展现有的开源项目没有问题。

　　我把matlab的代码转换过来，对峰值识别码做了一些调整，从标准形式(Kc，Ti，Td)切换到理想形式(Kp，Ki，Kd)。另外，所有的荣誉都属于斯皮内利先生。

　　2.理论

　　PID控制器的最佳调谐参数(Kp，Ki，Kd)将取决于控制器驱动的对象。烤箱的最佳设置参数与低温烹饪电器不同。

　　自调谐装置试图找出控制器驱动的内容的性质，然后从中调整参数。有许多方法可以做到这一点，但大多数方法都涉及以某种方式改变PID输出，然后观察输入如何响应。

　　库中使用的方法称为中继方法。它是这样工作的：

　　从稳态开始(输入和输出都是稳态)，输出在一个方向上跨过一定距离D，当输入跨过触发线时，输出在另一个方向上跨过距离D。

　　通过分析峰的距离和峰相对于输出的变化，“自动调优器”可以区分不同类型的过程。因此，不同的系统将获得定制的调整参数：

　　3.履行

　　这在理论上行得通，但现实世界的数据并不十分配合。输入通常有噪声，这导致两个主要问题。

　　3.1.问题#1:何时迈步？

　　因为噪声信号是波动的，当输入信号通过触发线时，触发线很可能会被跨越几次。这可能会导致输出出现轻微抖动，严重的话可能会完全破坏：

　　我选择通过要求用户指定噪声波段来避免这个问题。实际上，这将创建两条触发线。由于它们之间的距离等于噪声(如果设置正确)，因此不太可能因信号抖动而发生多次交叉。

　　3.2.问题#2:峰识别

　　在模拟世界中，很容易识别峰值：当输入信号改变方向时，它是最小值或最大值(取决于发生的变化)。然而，在嘈杂的世界里，这种方法失败了：

　　每个噪声信号都是一个方向的变化。为了处理这个问题，我增加了一个“回溯时间”参数。这是一个可怕的名字。如果你能想到更好的办法，请告诉我。

　　总之，用户定义了某个窗口，比如说10秒。然后，库将当前点与最近十秒的数据进行比较。如果是最小值或最大值，它将被标记为可能的峰值。

　　当标记点从最大值切换到最小值时，反之亦然，先前标记的点被确认为峰值。

　　另一种解释回溯时间的方法是，如果一个点是回溯未来或过去的最大(或最小)值，它将被标识为峰值。就像我说的：可怕的名字。

　　4.你也应该知道。

　　的执行周期数从3到10不等。该算法一直等到最后三个最大值彼此相差在5%以内。这是为了保证我们达到了一个稳定的振荡，没有外部的奇怪现象发生。这让我思考.

　　我不是Autotune的超级粉丝。我经常说，并且仍然相信，一个受过适度训练的人可以轻松击败自动调整器。如果不知道算法，很多地方很容易出错。话虽如此，Autotune是帮助新手进入竞技场的一个有价值的工具。

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