PID演算法

不知各位有沒有想過 APM 是如何讓飛行器飛的這麼穩定，如何快速的達到我們想要的位置、速度、高度，其實這些如果要我們用手動控制還真的很難控制的這麼的精準，這完全要依靠一個相當有效率的演算法「PID演算法」，其實要叫飛行器自動飛行並不是給它電讓螺琁槳轉動，控制舵機轉向就可以了，還需要考慮到許多的環境因素，這個演算法就是讓微電腦快速反應這些環境變異，也就是說不管環境如何改變還是要讓飛行器依照我們想要的方式飛行，於是我上網google了一下找到一個還不錯解說，有興趣的人看看吧。

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PID是以它的三種糾正演算法而命名的。這三種演算法都是用加法調整被控制的數值。而實際上這些加法運算大部分變成了減法運算因為被加數總是負值。這三種演算法是：

1.        比例- 來控制當前，誤差值和一個負常數P（表示比例）相乘，然後和預定的值相加。P只是在控制器的輸出和系統的誤差成比例的時候成立。比如說，一個電熱器的控制器的比例尺範圍是10°C，它的預定值是20°C。那麼它在10°C的時候會輸出100%，在15°C的時候會輸出50%，在19°C的時候輸出10％，注意在誤差是0的時候，控制器的輸出也是0。

2.        積分 - 來控制過去，誤差值是過去一段時間的誤差和，然後乘以一個負常數I，然後和預定值相加。I從過去的平均誤差值來找到系統的輸出結果和預定值的平均誤差。一個簡單的比例系統會振蕩，會在預定值的附近來回變化，因為系統無法消除多餘的糾正。通過加上一個負的平均誤差比例值，平均的系統誤差值就會總是減少。所以，最終這個PID迴路系統會在預定值穩定下來。

3.        導數 - 來控制將來，計算誤差的一階導，並和一個負常數D相乘，最後和預定值相加。這個導數的控制會對系統的改變作出反應。導數的結果越大，那麼控制系統就對輸出結果作出更快速的反應。這個D參數也是PID被稱為可預測的控制器的原因。D參數對減少控制器短期的改變很有幫助。一些實際中的速度緩慢的系統可以不需要D參數。

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其實大家如果問我：「不懂這些還能玩 APM 嗎？」，跟大家說當然沒有問題不然我也沒辦法玩了，最主要了解這些東西可以給較進階的玩家設計調整自己的飛行器，所以大家就依自己的狀況吧。