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阮子
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樓主  發(fā)表于: 2011-11-16 21:56
PID的故事(轉(zhuǎn)載)


小明接到這樣一個(gè)任務(wù):有一個(gè)水缸有點(diǎn)漏水(而且漏水的速度還不一定固定不變),要求水面高度維持在某個(gè)位置,一旦發(fā)現(xiàn)水面高度低于要求位置,就要往水缸里加水。
小明接到任務(wù)后就一直守在水缸旁邊,時(shí)間長(zhǎng)就覺(jué)得無(wú)聊,就跑到房里看小說(shuō)了,每30分鐘來(lái)檢查一次水面高度。水漏得太快,每次小明來(lái)檢查時(shí),水都快漏完了,離要求的高度相差很遠(yuǎn),小明改為每3分鐘來(lái)檢查一次,結(jié)果每次來(lái)水都沒(méi)怎么漏,不需要加水,來(lái)得太頻繁做的是無(wú)用功。幾次試驗(yàn)后,確定每10分鐘來(lái)檢查一次。這個(gè)檢查時(shí)間就稱為采樣周期
開(kāi)始小明用瓢加水,水龍頭離水缸有十幾米的距離,經(jīng)常要跑好幾趟才加夠水,于是小明又改為用桶加,一加就是一桶,跑的次數(shù)少了,加水的速度也快了,但好幾次將缸給加溢出了,不小心弄濕了幾次鞋,小明又動(dòng)腦筋,我不用瓢也不用桶,老子用盆,幾次下來(lái),發(fā)現(xiàn)剛剛好,不用跑太多次,也不會(huì)讓水溢出。這個(gè)加水工具的大小就稱為比例系數(shù)
小明又發(fā)現(xiàn)水雖然不會(huì)加過(guò)量溢出了,有時(shí)會(huì)高過(guò)要求位置比較多,還是有打濕鞋的危險(xiǎn)。他又想了個(gè)辦法,在水缸上裝一個(gè)漏斗,每次加水不直接倒進(jìn)水缸,而是倒進(jìn)漏斗讓它慢慢加。這樣溢出的問(wèn)題解決了,但加水的速度又慢了,有時(shí)還趕不上漏水的速度。于是他試著變換不同大小口徑的漏斗來(lái)控制加水的速度,最后終于找到了滿意的漏斗。漏斗的時(shí)間就稱為積分時(shí)間
小明終于喘了一口,但任務(wù)的要求突然嚴(yán)了,水位控制的及時(shí)性要求大大提高,一旦水位過(guò)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。小明又為難了!于是他又開(kāi)努腦筋,終于讓它想到一個(gè)辦法,常放一盆備用水在旁邊,一發(fā)現(xiàn)水位低了,不經(jīng)過(guò)漏斗就是一盆水下去,這樣及時(shí)性是保證了,但水位有時(shí)會(huì)高多了。他又在要求水面位置上面一點(diǎn)將水鑿一孔,再接一根管子到下面的備用桶里這樣多出的水會(huì)從上面的孔里漏出來(lái)。這個(gè)水漏出的快慢就稱為微分時(shí)間
看到幾個(gè)問(wèn)采樣周期的帖子,臨時(shí)想了這么個(gè)故事。微分的比喻一點(diǎn)牽強(qiáng),不過(guò)能幫助理解就行了,呵呵,入門級(jí)的,如能幫助新手理解下PID,于愿足矣。故事中小明的試驗(yàn)是一步步獨(dú)立做,但實(shí)際加水工具、漏斗口徑、溢水孔的大小同時(shí)都會(huì)影響加水的速度,水位超調(diào)量的大小,做了后面的實(shí)驗(yàn)后,往往還要修改改前面實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。
yewxx
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1樓  發(fā)表于: 2011-11-20 14:32
呵呵,挺不錯(cuò)的故事

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