如何为PID控制的微分方程制作低通滤波器？

编程问答 2022-08-12

问题描述

因此，我正在尝试在python中为正确的PID系统建模，但是如果我向信号（通过传感器）添加一些噪声，则D项将开始反应过度。我知道这很普遍，人们使用低通滤波器对其进行了修复，但我不知道如何实现。

所以首先我对温度有一个简单的逻辑增长函数：

time = np.arrange(0.,maxtime,dt)
for t in time:
    temperature = temperature + temperature*50*dt*(1-temperature/150)

现在，我导入随机信号，并在信号中添加一些噪声（假设这是由不完善的现实生活中的传感器引起的）：

    temperature = temperature + random.randint(-1,1)/10

我没有PID的完整代码，但说我们的系统只能冷却温度，而不能加热温度，那么我会遇到这样的事情：

    if (P+I+D < 0):
        temperature = temperature + dt*(P+I+D)

问题是系统对产生的额外噪声有很多反应，我需要一种解决方法。我对D项进行编码的方式是这样的（其中Kd是导数的常数：

    D = ((prevIoUstemperature - temperature) / dt)*Kd

请注意，我在D项中不要使用误差，因为否则它将对所需温度的突然变化产生极大的反应，因此，我们的导数常数可能需要为负值才能抵消系统的影响。

我的问题是，是否有一种方法可以阻止导数对噪声的过度反应。

解决方法

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如果你已经找到好的解决方法，欢迎将解决方案带上本链接一起发送给小编。

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