在折騰數(shù)字的PID電機(jī)控制之前，我想再弄一個(gè)模擬電路的磁懸浮東東，來(lái)加深對(duì)PID的理解。這個(gè)磁懸浮，就是讓一塊磁鐵懸浮在一個(gè)電磁鐵下面，屬于下拉式的，相對(duì)比較簡(jiǎn)單，不過(guò)也是很鍛煉動(dòng)手能力的東西。

先說(shuō)說(shuō)PID，PID算法最早是根據(jù)船員控制輪船的行為發(fā)明的。早期的模塊都是模擬電路的，后來(lái)才慢慢過(guò)渡到數(shù)字電路。看看下面這個(gè)模塊，真是當(dāng)時(shí)的科技精華啊：

PID控制器由比例單元（P）、積分單元（I）和微分單元（D）組成。其輸入e （t）與輸出u （t）的關(guān)系為

u（t）=kp［e（t）+1/TI∫e（t）dt+TD*de（t）/dt］ 式中積分的上下限分別是0和t

具體代表的含義和意思google去，不乏很透徹的解釋。比例、積分、微分單元，剛好是運(yùn)放的典型電路，大致就是先拿到輸入和輸出的差，構(gòu)造三個(gè)單元電路相加即可。

所以，一步一步來(lái)，這篇先做一個(gè)只有P的電路，后面再加上I和D，這樣也有一個(gè)比較，加深理解。

電路圖，霍爾傳感器一定要買線性的，一個(gè)典型的差動(dòng)比例運(yùn)算電路：

電路很簡(jiǎn)單，弄好了像下面這樣，黑乎乎的是電磁鐵支架，霍爾傳感器放在最底部（桌面）。

只有P單元的情況下，磁鐵震動(dòng)比較來(lái)還，而且振動(dòng)容易越來(lái)越大，最后磁鐵掉下來(lái)，符合理論估計(jì)。

OK，先到這，后面加上I和D看看，到時(shí)候再上文章。

前面發(fā)過(guò)一個(gè)制作磁懸浮的帖子，這幾天有空抽出時(shí)間做了改進(jìn)，加進(jìn)了PID部分。先上圖：

原理圖如下。網(wǎng)上基于單片機(jī)的方案不少，不過(guò)模擬電路的真不多。原理并不復(fù)雜，就是根據(jù)PID的公式來(lái)做。先用電壓比較電路得到error，即你想要磁鐵停留位置po的霍爾器件的輸出電壓值和實(shí)際霍爾器件返回的真實(shí)值的差。后面三路并聯(lián)，分別是PID，最后通過(guò)相加器得到Vout。Vout再和一個(gè)固定的輸入電壓相加，（這個(gè)固定電壓相當(dāng)于讓電磁鐵磁力在po位置對(duì)磁鐵的吸力和磁鐵重力相等的值，這樣才符合PID的原理），就是最終給電磁鐵供電的電壓。