Пропорционально-интегрально-дифференцирующий (ПИД) регулятор —

устройство в управляющем контуре с обратной связью (Обратная_связь_(техника)). Используется в системах автоматического управления (Система_управления) для формирования управляющего сигнала с целью получения необходимых точности и качества переходного процесса

Основные составляющие:

Р или Пропорциональная составляющая

Пропорциональная составляющая вырабатывает выходной сигнал, противодействующий отклонению регулируемой величины от заданного значения, наблюдаемого в данный момент времени. Он тем больше, чем больше это отклонение. Если входной сигнал равен заданному значению, то выходной равен нулю.

I или Интегрирующая составляющая.

Интегрирующая составляющая пропорциональна интегралу по времени от отклонения регулируемой величины. Её используют для устранения статической ошибки. Она позволяет регулятору со временем учесть статическую ошибку.

D или Дифференцирующая составляющая

Дифференцирующая составляющая пропорциональна темпу изменения отклонения регулируемой величины и предназначена для противодействия отклонениям от целевого значения, которые прогнозируются в будущем. Отклонения могут быть вызваны внешними возмущениями или запаздыванием воздействия регулятора на систему.

Теперь очень упрощенно как это работает в полетном контроллере:

1. Полетный контроллер знает о двух наборах пространственных координат.
2. Первый набор это его собственное положение в пространстве по трем осям, крен, тангаж и рыскание(roll, pitch, yaw)
3. Второй набор, это так называемое целевое значение положения (set point)

Мы двигая стики, управляем не моторами напрямую, мы изменяем целевое значение(далее set point)

После чего, полетник, используя алгоритмы пид-регулятора, изменяя частоту вращения моторов(на коптере и отклоняет рулевые поверхности на самолете) старается сделать так, чтобы координаты пространственного положения его самого, совпали с заданным set point.

PID-регулятор тут отвечает за то какое приложить усилие для изменения положения(за это отвечает Р компонента), как интенсивно снизить/компенсировать усилие чтобы не проскочить целевое значение (за это отвечает D компонента) и в дальнейшем регулировать усилия сохраняя целевое положение ( за это отвечает уже i компонента)

Визуально это можно представить так:

Где 1 по оси Y является целевым значением положения, а график отображает процесс достижения целевого значение при изменении переменных pid- регулятора

Обсудить можно тут https://t.me/rcFAQtalks/2

#pid #пид #настройка