О PID регуляторе простым языком (что такое ПИДы) — автор: microhobby

0:00 Пит, регулирование простым языком переведено и озвучено по заказу магазина Микро Хобби Точка Ру. Я расскажу о Фит регуляре или просто пик, конечно же, Пит. Это сокращение п значит пропорциональное и значит интегральное и дифференциально. Вот и все, что вам стоит знать о пид регулировании, конечно же, я шучу это. Довольно сложная тема, но я постараюсь все популярно объяснить, чтобы вам и мне было проще. Я взял на себя смелость дать этим понятиям дополнительные названия, и чуть позже вы поймете, почему рядом с пропорционально.

0:36 Добавим слово настоящее. То есть в текущий момент к интегрально припишем слово прошедшее, то есть уже случившееся от дифференциальной до пишем слово будущее, то есть то, что еще не. Произошло, но скоро случится эти альтернативные названия. Подскажут, за что отвечает каждое из значений, вот как их расшифровать и так здесь у нас нарисован. Квадрокоптер, вот он какой красавец, не правда ли? Я специально не стал рисовать на доске пропеллеры, чтобы никто не поранился. В общем, этому дрону свойственно. Отклоняться в стороны и прочее. Он получает сигналы, которые исходят от полетного контроллера. Ах да, это все является частью полетного контроллера.

1:22 1 Большой Полетный контроллер тут происходит все волшебство, также в полетном контроллере есть еще 1 блок. Это сенсор, который вот так соединим именно от него. Поступает информация к дифференциальному интегральному и пропорциональному элементам. Сейчас я их обведу, чтобы. Все было наглядно, эти пункты являются отдельными элементами программного обеспечения внутри полетного контроллера, каждый из которых отвечает за свою операцию.

1:55 По сути, это цепь обратной связи, она самая, если ваш Дрон слегка наклоняется. Гироскоп и акселерометр улавливает это состояние и передает информацию. К этим элементам системы пид регулирования, откуда затем исходит сигнал, соответствующий каждому из этих элементов, затем они все поступают сюда. И начинается корректировка полета, весь механизм обратной связи работает примерно так. Вы хотите набрать теплую ванну, начинайте крутить краники. Ура здорово опускайте руку в воду и обнаруживайте, что она слишком горячий. Как вы поступите, вы уменьшите горячий напор, сначала вы проверите на. Ощупь, ага, слишком горячо. Вся эта операция проходит здесь, а потом вы решаете, как же исправить. Если слишком горячо, значит, нужно уменьшить горячий. Напор, то есть к вам поступает сигнал, вы на него реагируете и затем уменьшаете на пол. Вдруг вода становится слишком холодная, вы чувствуете это и. Соответственно, увеличиваете напор, то есть ваше тело в постоянном режиме отслеживает температуру и передает сигнал по цепи обратной связи когда. Нужно набрать ванную, все довольно просто, но не все так просто. Когда дело касается полетного контроллера, так как там все происходит очень быстро и. Так за что отвечает пропорциональный элемент? Он работает следующим образом, когда он понимает, что вода слишком горячая, он дает сигнал уменьшить. Горячий напор, если вода слишком горячая, то воду нужно будет выключить сию же секунду и включить холодную, поэтому объем противодействующих мер. Настолько велик, насколько того требует ситуация. Предположим, вы управляете своим дроном, вот он, предположим, вы управляете, давайте лучше возьмем. Объект другого цвета, предположим, вы летите на футляре очков, и он кренится вот так. Если крен небольшой, то обратная связь сообщит, что нужны небольшие. Изменения, чтобы выровнять транспорт, если крем большой, то потребуется большое противодействие, то есть объем противодействия пропорционален объему. Отклонения от желаемого положения Дрона, то есть чем больше аппарат наклоняется, тем большая реакция тут же последует через пропорциональный. Элемент, если угол наклона 45 она, то обратная связь сообщит о 40 пятиградусной корректировке. Если 90 ты, то сообщит о 90 ты, так контролируется частота. Вращения двигателя и так далее, тут вроде все просто. Наверняка вы так и подумали, но позвольте объяснить вам еще кое что кнопки пока положим сюда это.

4:16 Это 1 момент, и как ты это мой секундомер? Посмотрите на него в подвешенном состоянии, он спокойно себе висит под воздействием земной. Гравитации, если я сдвину его в сторону, нарушив его изначальную позицию, то гравитация попытается вернуть его обратно и чем выше. Я его поднимаю, тем больше становится его притяжение к земле. Если я его слегка поднимаю, то притяжение не особо ощущается, но чем выше, тем больше противодействие. То есть сила гравитации пропорционально углу отклонения объекта от нормы может показаться что. Это круто всего, то нужно задействовать пропорциональный элемент. Опять же, если вода в ванной холодная, добавим горячей воды если. Горячая добавим холодной, что тут сложного, что может пойти не так. А вот что, если поднять секундомер и опустить, то постойте он начинает. Раскачиваться, а не останавливается на начальной позиции. Он начнет раскачиваться, потому что в одиночку пропорциональный элемент мало эффективен, особенно когда в силу вступает инерция. Потому что по мере того, как этот маятник возвращается в нулевую точку. Действующая на него гравитация снижается до тех пор, пока он не окажется здесь. Тут гравитация прекращает свое действие, но из за инерции объект продолжает свое движение из за чего он начинает раскачиваться, как маятник. Видите, если пропорциональный элемент в? Вашем полетном контроллере зашкаливает ваш квадрокоптер. Будет раскачивать то же, что опрокинуть неваляшку. Она не замрет сразу же в вертикальном положении, она начнет отклоняться в разные стороны. Чем больше показатель, тем выше пропорциональная отдача и тем. Больше тряска при слишком большом значении. Вас просто перевернет, потому что вы пересечете точку невозврата и так пропорционально элемент отвечает за корректировку текущего отклонения от нормы в реальном времени. Это и составляет основную проблему, потому что. Если брать во внимание отдельные моменты движения маятника, то когда он в настоящем достигнет изначального положения, система думает, что проблема решена и отключает коррекционную задачу. Но маятник по инерции продолжает раскачиваться, проблема в том, что он. Не берет в расчет прошлые и будущие показатели. Вот почему нам и нужны остальные элементы, к примеру, интегральных его задача ориентироваться на уже прошедшие события. Это очень важно, и вот почему, если, к примеру, присутствует совсем слабый крем дрона в нашем. случае футляра для очков то и реакция пропорционального элемента тоже будет слабо. Порой если он совсем мал, то он может вообще не последовать никакой корректировки. Из за этого дрон будет летать очень долго под небольшим наклоном, точность корректировки. Снижается потому, что чем меньше отклонение от нормы, тем меньше реакция пропорционального элемента в цепи обратной связи, это значит. Если большой угол наклона сильная реакция, маленький угол слабая реакция, то есть его начнет раскачивать в разные стороны и если. Вы попытаетесь его немного уравновесить, то тряска только увеличится, что может закончиться печали, поэтому умные люди придумали интегральный элемент. Он сверяется с предыдущими показаниями, которые записывает на протяжении всего полета и когда он понимает, что. Уже некоторое время какой то угол завален, он решает все исправить. Он запускает свою процедуру корректировки, которая заставляет дрон выпрямиться. То есть реакция интегрального элемента увеличивается постепенно, тогда как пропорциональный элемент реагирует? Только на текущие отклонения интегральный элемент увеличивает силу реакции постепенно до тех пор, пока она не исправит. Завал и так, если использовать только пропорциональную корректировку, вас постоянно будет трясти. Если только интегрально, то вам понадобится. Целая вечность, чтобы выровнять дрон. После сильного порыва ветра еще раз пропорционально реагирует на то, что происходит в данный. Момент интегральные ориентируются на прошлое и реагирует если что, то не было скорректировано до конца и вносит свои изменения, что. Тоже важно и наконец дифференциальный, это самый необычный элемент, так как он смотрит в будущее. Настоящая машина времени, как же он работает, он не ориентируется ни на настоящее, ни на прошлое. Он прогнозирует будущее, пытается предугадать последующие события.

8:28 Таким образом, если ваш квадрокоптер активно качает и, к примеру, он находится в этой точке. А нужно, чтобы через время он оказался здесь, значит. Нужна соответствующая корректировка, потому что если наклон будет таким и вдруг изменится, то дифференциальный элемент посчитать, что если. Приложить ту же отдачу, то транспорт окажется здесь. Поэтому при помощи прогнозирования он просчитывает корректировку таким образом, чтобы Дрон. Остановился точно в горизонтальном положении. Трон выровняться, то есть при неожиданной смене положения и при отсутствии дифференциальной. Корректировки дрон начнет печатать, но если дифференциальный элемент задействован, произойдет остановка, так как система предугадает, что в противном. случае будет перекос, вернемся к маятнику. Мы знаем, что после достижения нулевой отметки он продолжит движение, но благодаря дифференциальному. Элементу система поймет, что маятник должен оказаться здесь, поэтому заранее задает корректировку, поэтому если показатели пит регулятора. Верны то ваш маятник замрет прямо здесь. Если корректировка только интегральная, то маятник целую вечность будет возвращаться в нулевую точку. Пропорциональная корректировка приведет к качке и, если задействовать пропорциональную интегральную и дифференциальную корректировки в должной. Мере тогда маятника становится там, где ему положено то же самое и с вашим дроном. Когда пид регулятор, верно, настроен он тут же реагирует. При полете и когда вы даете команду остановиться, он тут же принимает стабильное положение, так как напрямую подчиняется штурвал, вот что такое. Пид регулирование, если объяснять простым языком в следующих видео. Я вам покажу, как использовать пид регулирование при настройке вашего. Полетного контроллера сейчас я старался как можно проще объяснить, что такое пид регулировать, объяснить, как проходит сигнал по этой цепи. Обратной связи чем отличаются эти элементы, как они избавляют дрон от тряски и как заставляет его быстро реагировать? Вот и все, наверное, я только. Больше вас запутал, но не волнуйтесь так и задумывалась. Будут вопросы по этой теме, пишите их в комментариях, а я попытаюсь как можно лучше. Вам все объяснить переведено и озвучено по заказу магазина Микро Хобби Точка Ру. Проект Войсмэйд перевод и голос за кадром Александр Зиненко.

Расшифровка сделана автоматически (Yandex SpeechKit) и может содержать ошибки в терминах.