PID的3个故事
PID调节的通俗化理解
在APM 的参数设置菜单中，有一项PID 设置，对于没接触过PID 的人来说，那完全是一头雾水，一堆摸不着头脑的数字。
鉴于此，本文力争以通俗的语言讲解PID 的各个含义。
PID 控制是自动化控制领域应用非常广的控制方式，P 代表比例，I 代表积分，D 代表微分，从这些名词中可以看出，PID 控制是基于数学中一项重要的分支：微积分学为基础的数字化自动控制方式，它以传感器采集的数据作为输入源，按预定的PID 参数根据特定的公式计算以后输出控制。
举个形象的例子，一列即将到站的火车在快要到达站点的时候会切断输出动力，让其凭借惯性滑行到月台位置。
假如设置火车以100km/h 的速度在站前1km 的地方切断动力开始滑行，那么这个100 比1 就是比例P 的含义，P 越大，它在站前开始滑行的速度越快。
滑行初始速度快的好处就是进站快，但过快的初始滑行速度会导致火车在惯性的作用下冲过月台，这样一来火车不得不进行倒车，但是因为P 设置过大，倒车以后的滑行也会同样使火车倒过头了，这样一来，就形成了一种反复前行后退的震荡局面。
而P 设置小了，进站速度会变得非常缓慢，进站时间延长。
所以设置一个合适的P 值是PID 调节的首要任务。
由于P 是一个固定的数值，如果将火车的速度与月台的距离用一个坐标图理想化的表现出来的话，不考虑惯性及外力的作用，这两者的关系呈现出来P 调节的结果会是一条直斜线，斜线越陡，代表进站时间越短上图的P 调节结果只是为了方便理解，在实际中是根本不可能出现的，PID 计算的结果也不是这样子。
不管怎样，如果只有P 调节，火车要么设置一个比较低的P 值以非常缓慢的速度到达目标月台，要么就是过冲了，很难设置在速度与准确度之间求得平衡。
所以接下来该是讲解 D 微分的作用的时候了。
根据上面举的例子，假如P 等于100 的时候，火车刚好能滑行到月台，所耗费的时间是10 分钟。
但是对应一个自稳定性能要求很高的自动化系统来说，这10 分钟的时间太长了，可不可以加快呢？可以，我们把P 加大到120，让火车司机驾驶火车在站前1km 的地方以120km/h 的速度开始减速滑行，然后站前500 米的时候踩一下刹车让速度降为80km/h，站前300 米再踩一下刹车让速度降为50km/h，站前100 米又踩一下刹车，让速度降为20km/h，站前10 米让火车在较短的时间内滑行到月台准确的位置，这样一来，进站速度会大大加快，原来需要10 分钟的时间可能只需要 5 分钟就行了。
PID
PID控制原理PID控制原理3個故事：看完您就明白了。
1、：PID的故事小明接到這樣一個任務：有一個水缸點漏水(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位置，一旦發現水面高度低於要求位置，就要往水缸里加水。
小明接到任務後就一直守在水缸旁邊，時間長就覺得無聊，就跑到房裡看小說了，每30分鐘來檢查一次水面高度。
水漏得太快，每次小明來檢查時，水都快漏完了，離要求的高度相差很遠，小明改為每3分鐘來檢查一次，結果每次來水都沒怎麼漏，不需要加水，來得太頻繁做的是無用功。
幾次試驗後，確定每10分鐘來檢查一次。
這個檢查時間就稱為採樣週期開始小明用瓢加水，水龍頭離水缸有十幾米的距離，經常要跑好幾趟才加夠水，於是小明又改為用桶加，一加就是一桶，跑的次數少了，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，小明又動腦筋，我不用瓢也不用桶，老子用盆，幾次下來，發現剛剛好，不用跑太多次，也不會讓水溢出。
這個加水工具的大小就稱為比例係數小明又發現水雖然不會加過量溢出了，有時會高過要求位置比較多，還是有打濕鞋的危險。
他又想了個辦法，在水缸上裝一個漏斗，每次加水不直接倒進水缸，而是倒進漏斗讓它慢慢加。
這樣溢出的問題解決了，但加水的速度又慢了，有時還趕不上漏水的速度。
於是他試著變換不同大小口徑的漏斗來控制加水的速度，最後終於找到了滿意的漏斗。
漏斗的時間就稱為積分時間小明終於喘了一口，但任務的要求突然嚴了，水位控制的及時性要求大大提高，一旦水位過低，必頇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！於是他又開努腦筋，終於讓它想到一個辦法，常放一盆備用水在旁邊，一發現水位低了，不經過漏斗就是一盆水下去，這樣及時性是保證了，但水位有時會高多了。
他又在要求水面位置上面一點將水鑿一孔，再接一根管子到下面的備用桶裡這樣多出的水會從上面的孔裡漏出來。
這個水漏出的快慢就稱為微分時間看到幾個問採樣週期的帖子，臨時想了這麼個故事。
pid控制原理详解及实例说明
pid控制原理详解及实例说明PID控制是一种常见的控制系统，它通过比例、积分和微分三个控制参数来实现对系统的控制。
在工业自动化等领域，PID控制被广泛应用，本文将详细介绍PID控制的原理，并通过实例说明其应用。
1. PID控制原理。
PID控制器是由比例（P）、积分（I）和微分（D）三个部分组成的控制器。
比例部分的作用是根据偏差的大小来调节控制量，积分部分的作用是根据偏差的累积值来调节控制量，微分部分的作用是根据偏差的变化率来调节控制量。
PID控制器的输出可以表示为：\[ u(t) = K_p e(t) + K_i \int_{0}^{t} e(\tau) d\tau + K_d \frac{de(t)}{dt} \]其中，\(u(t)\)为控制量，\(e(t)\)为偏差，\(K_p\)、\(K_i\)、\(K_d\)分别为比例、积分、微分系数。
比例控制项主要用来减小静差，积分控制项主要用来消除稳态误差，微分控制项主要用来改善系统的动态性能。
通过合理地调节这三个参数，可以实现对系统的精确控制。
2. PID控制实例说明。
为了更好地理解PID控制的原理，我们以温度控制系统为例进行说明。
假设有一个加热器和一个温度传感器组成的温度控制系统，我们希望通过PID 控制器来控制加热器的功率，使得系统的温度稳定在设定的目标温度。
首先，我们需要对系统进行建模，得到系统的传递函数。
然后，根据系统的动态特性和稳态特性来确定PID控制器的参数。
接下来，我们可以通过实验来调节PID控制器的参数，使系统的实际响应与期望的响应尽可能接近。
在实际应用中，我们可以通过调节比例、积分、微分参数来实现对系统的精确控制。
比如，增大比例参数可以加快系统的响应速度，增大积分参数可以减小稳态误差，增大微分参数可以改善系统的动态性能。
通过不断地调节PID控制器的参数，我们可以使系统的温度稳定在设定的目标温度，从而实现对温度的精确控制。
总结。
通过本文的介绍，我们可以了解到PID控制的原理及其在实际系统中的应用。
PID效应的成因和解决方案
1.1 PID效应的发现和成因PID效应(Potential Induced Degradation )全称为电势诱导衰减。
PID直接危害就是大量电荷聚集在电池片表面，使电池表面的钝化效，从而导致电池片的填充因子、开路电压、短路电流降低，电池组件功率衰减。
2005年Sun power公司就发现晶硅N型电池在组件中施加正高压后存在PID现象。
2008年，Ever green公司报道了P型电池组件的PID 效应。
但是目前还没有明确的证据能够证明一个工作了五年的光伏电站，组件的输出功率骤降就是因为PID效应引起的。
不过近年光伏行业对电池组件的PID效应还是引起了足够的重视。
德国测试企业TUV发布了他们的建议标准：TC82标准化(82/685 / NP)温度、湿度、偏置电压、导体,上述参数测试的主要环境数据。
目前光伏行业比较认可的认可的一种PID效应成因是：随着光伏系统大规模应用，系统电压越来愈高，电池组件往往20-22块串联才能达到逆变器的MPP工作电压。
这就导致了很高的开路电压和工作电压.STC环境下300WP 的72片电池组件为例，20串电池组件的开路电压高达860V,工作电压为720V. 由于防雷工程的需要，一般组件的铝合金边框都要求接地，这样在电池片和铝框之间就形成了接近1000V的直流高压。
电池组件在封装的层压过程中，分为5层。
从外到内为：玻璃、EVA电池片、EVA背板。
由于EVA材料不可能做到100%勺绝缘，特别是在潮湿环境下水气通过作为封边用途的硅胶或背板进入组件内部。
EVA的酯键在遇到水后按下面的过程发生分解，产生可以自由移动的醋酸。
醋酸和玻璃表面碱反应后，产生了钠离子。
钠离子在外加电场的作用下向电池片表面移动并富集到减反层而导致PID现象的产生(图1-1为PID效应产生的原理图)。
图1-1文献［2］中提到了一个化学现象。
已经衰减的电池组件在100C左右的温度下烘干100小时以后,由PID引起的衰减现象消失了。
PID控制原理详解及实例说明
PID控制原理详解及实例说明PID控制器是一种广泛应用于自动控制系统中的一种控制算法。
它可以根据被控对象的反馈信号，调整控制器的输出信号，从而实现对被控对象的控制。
PID控制器适用于各种自动控制系统，包括工业过程控制、机械运动控制和温度控制等。
本文将从PID控制原理和实例两个方面进行详细介绍。
首先，我们来看PID控制的原理。
PID控制器由三个部分组成，分别是比例（P）、积分（I）和微分（D）部分。
这三个部分可以根据具体的控制需求进行组合或选择。
比例部分（P）根据被控对象的反馈信号与期望值之间的偏差，输出与该偏差成正比的控制信号。
积分部分（I）通过积分被控对象的偏差信号，来消除静态误差。
微分部分（D）通过对被控对象的反馈信号进行微分，来预测被控对象未来的变化趋势。
PID控制的原理可以总结为以下几个步骤：首先，获取被控对象的反馈信号和期望值，计算偏差值；然后，根据比例系数和偏差值计算比例部分的输出；接着，将比例部分的输出与被控对象的反馈信号进行积分，并根据积分系数进行调整，计算积分部分的输出；最后，将比例部分和积分部分的输出与被控对象的反馈信号进行微分，并根据微分系数进行调整，计算微分部分的输出。
最终，将比例部分、积分部分和微分部分的输出进行加权求和，得到PID控制器的最终输出信号。
下面，我们以温度控制为例进行说明。
假设我们需要将一个物体加热到指定温度。
我们可以使用PID控制器来控制加热装置的功率，在达到指定温度时自动停止加热。
首先，我们需要将温度传感器的输出与设定温度进行比较，计算出温度的偏差。
然后，根据比例系数和偏差值计算出比例部分的输出。
如果比例部分的输出过大，可能会引发温度的过冲现象。
为了解决这个问题，我们引入积分部分，通过积分被控对象的偏差信号来消除静态误差。
如果积分部分的输出过大，可能会引发温度的振荡现象。
为了解决这个问题，我们引入微分部分，通过对温度的变化趋势进行预测，来控制加热装置的功率的变化速度。
自动控制原理PIDppt课件
KdTd 1 Td
s s
7
PID 控制器
(t)
K p e0
te0 Ti
K e e
t Td
d0
(t)
Kpe0 Kpe0 Ti
KdKpe0 Kpe0
(t) Td Ti
2Kpe0
8
t Td
d0
KdKpe0 Kpe0
e0 Kpe0 Td
e(t) (t)
(t)
6
PID 控制器
(t
)
K
p
e(t)
1 Ti
e(t)dt
Td
de(t)
dt
Gc
(s)
K
p
1
1 Ti s
Td
s
(t )
K p e0
te0 Ti
Td e0
(t )
实际PID控制器
Gc
(s)
K
p
1
1 Ti s
I
y(t)
P
PD
PI PID
5
PD控制器的动态特性
(t )
K p e(t) Td
de(t) dt
(理想)
Td: 微分时间
Gc (s)
(s)
E(s)
K p 1 Td s
(t) K p e0 Td e0 (t)
实际PD控制器
Gc
(s)
K
p
1
K d Td 1 Td
s s
(t)
Kp
e0
K e e
e0
e(t)
(t) K pe0
PI
控制器
(t
)
K
p
e(t
)
白话PID原理(简单易懂强烈推荐)
PID调节到底是什么东西?PID调节到底是什么东西?经常看到有关PID调节问题书籍，看来看去看不懂他们再说什么。
还有一些技术员一提起PID调节，就摇头，搞不懂呀！那么PID调节的实质是什么？通俗的概念是什么？我们通过图1进行分析。
此主题相关图片如下，点击图片看大图：一个自动控制系统要能很好地完成任务，首先必须工作稳定，同时还必须满足调节过程的质量指标要求。
即：系统的响应快慢、稳定性、最大偏差等。
很明显，自动控制系统总希望在稳定工作状态下，具有较高的控制质量，我们希望持续时间短、超调量小、摆动次数少。
为了保证系统的精度，就要求系统有很高的放大系数，然而放大系数一高，又会造成系统不稳定，甚至系统产生振荡。
反之，只考虑调节过程的稳定性，又无法满足精度要求。
因此，调节过程中，系统稳定性与精度之间产生了矛盾。
如何解决这个矛盾，可以根据控制系统设计要求和实际情况，在控制系统中插入“校正网络”，矛盾就可以得到较好解决。
这种“校正网络”，有很多方法完成，其中就有PID方法。
简单的讲，PID“校正网络”是由比例积分PI和比例微分PD"元件组"成的。
为了说明问题，这里简单介绍一下比例积分PI和比例微分PD。
微分：从电学原理我们知道，见图2，当脉冲信号通过RC电路时，电容两端电压不能突变，电流超前电压90°，输入电压通过电阻R向电容充电，电流在t1时刻瞬间达到最大值，电阻两端电压Usc此刻也达到最大值。
随着电容两端电压不断升高，充电电流逐渐减小，电阻两端电压Usc也逐渐降低，最后为0，形成一个锯齿波电压。
这种电路称为微分电路，由于它对阶跃输入信号前沿“反应”激烈，其性质有加速作用。
积分：我们再来看图3，脉冲信号出现时，通过电阻R向电容充电，电容两端电压不能突变，电流在t1时刻瞬间达到最大值，电阻两端电压此刻也达到最大值。
电容两端电压U sc随着时间t不断升高，充电电流逐渐减小，最后为0，电容两端电压Usc也达到最大值，形成一个对数曲线。
PID控制原理和实例
PID控制原理和特点二班李卓奇工程实际中，应用最为广泛调节器控制规律为比例、积分、微分控制，简称PID 控制，又称PID调节。
PID控制器问世至今已有近70年历史，它以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制主要技术之一。
当被控对象结构和参数不能完全掌握，或不到精确数学模型时，控制理论其它技术难以采用时，系统控制器结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定，这时应用PID控制技术最为方便。
即当我们不完全了解一个系统和被控对象﹐或不能有效测量手段来获系统参数时，最适合用PID控制技术。
PID控制，实际中也有PI和PD控制。
PID 控制器就是系统误差，利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制。
1、比例控制（P）：比例控制是最常用的控制手段之一，比方说我们控制一个加热器的恒温100度，当开始加热时，离目标温度相差比较远，这时我们通常会加大加热，使温度快速上升，当温度超过100度时，我们则关闭输出，通常我们会使用这样一个函数e(t) = SP – y(t)-u(t) = e(t)*PSP——设定值e(t)——误差值y(t)——反馈值u(t)——输出值P——比例系数滞后性不是很大的控制对象使用比例控制方式就可以满足控制要求，但很多被控对象中因为有滞后性。
也就是如果设定温度是200度，当采用比例方式控制时，如果P选择比较大，则会出现当温度达到200度输出为0后，温度仍然会止不住的向上爬升，比方说升至230度，当温度超过200度太多后又开始回落，尽管这时输出开始出力加热，但温度仍然会向下跌落一定的温度才会止跌回升，比方说降至170度，最后整个系统会稳定在一定的范围内进行振荡。
如果这个振荡的幅度是允许的比方说家用电器的控制，那则可以选用比例控制2、比例积分控制（PI）：积分的存在是针对比例控制要不就是有差值要不就是振荡的这种特点提出的改进，它常与比例一块进行控制，也就是PI控制。
其公式有很多种，但大多差别不大，标准公式如下：u(t) = Kp*e(t) + Ki∑e(t) +u0u(t)——输出Kp——比例放大系数Ki——积分放大系数e(t)——误差u0——控制量基准值（基础偏差）大家可以看到积分项是一个历史误差的累积值，如果光用比例控制时，我们知道要不就是达不到设定值要不就是振荡，在使用了积分项后就可以解决达不到设定值的静态误差问题，比方说一个控制中使用了PI控制后，如果存在静态误差，输出始终达不到设定值，这时积分项的误差累积值会越来越大，这个累积值乘上Ki后会在输出的比重中越占越多，使输出u(t)越来越大，最终达到消除静态误差的目的PI两个结合使用的情况下，我们的调整方式如下：1、先将I值设为0，将P值放至比较大，当出现稳定振荡时，我们再减小P值直到P值不振荡或者振荡很小为止（术语叫临界振荡状态），在有些情况下，我们还可以在些P值的基础上再加大一点。
PID发展史
PID控制器技术的发展史来源：机电之家1932年出生在瑞典后来移民美国的奈奎斯特（H•Nyquist）发表了论文，采用图形的方法来判断系统的稳定性。
在其基础上伯德（H•W•Bode）等人建立了一套在频域范围设计反馈放大器的方法。
这套方法，后来也用于自动控制系统的分析与设计。
点击此处查看全部新闻图片与此同时，反馈控制原理开始应用于工业过程中。
1936年英国的考伦德（A•Callender）和斯蒂文森（A•Stevenson）等人给出了PID控制器的方法。
PID控制是在自动控制技术中占有非常重要地位的控制方法。
P（Proportional，比例）；I（Integrative，积分）；D（Derivative，微分）。
PID控制的含义是，将经过反馈后得到的误差信号分别进行比例、积分和微分运算后再叠加得到控制器输出信号。
这种控制方式适合相当多的被控对象，目前仍然广泛地运用于多数自动控制系统。
在实际PID调试中，只能先大致设定一个经验值，然后根据调节效果修改。
经验值：对于温度系统：P（%）20--60，I（分）3--10，D（分）0.5--3对于流量系统：P（%）40--100，I（分）0.1--1对于压力系统：P（%）30--70，I（分）0.4--3对于液位系统：P（%）20--80，I（分）1--5经验口诀：参数整定找最佳，从小到大顺序查先是比例后积分，最后再把微分加曲线振荡很频繁，比例度盘要放大曲线漂浮绕大湾，比例度盘往小扳曲线偏离回复慢，积分时间往下降曲线波动周期长，积分时间再加长曲线振荡频率快，先把微分降下来动差大来波动慢。
微分时间应加长理想曲线两个波，前高后低4比1 一看二调多分析，调节质量不会低。
pid通俗讲解
pid通俗讲解
PID全称是Proportional-Integral-Derivative（比例、积分、微分）控制，是一种广泛应用于工业过程控制的控制策略，也是最早发展的控制策略之一。
PID 控制器是一种将比例、积分、微分三部分合而为一的控制器，通过计算出控制量进行控制。
比例控制P是一种基于反馈的控制方式，能够快速调整系统输出，以满足需求的变化。
它将偏差（目标值和实际值的差值）乘以比例系数Kp作为控制输出，以确保输出能够快速跟上偏差的变化。
比例控制可以快速调整系统输出，在一些简单的系统中可以单独使用。
积分控制I是一种基于累计的控制方式，用于消除静态误差。
它的输出是过去偏差的积分值，即偏差乘以积分时间Ti。
积分控制可以消除静态误差，因此在一些需要保持一定稳定性的系统中可以单独使用。
微分控制D是一种基于变化趋势的控制方式，用于改善系统动态品质。
它的输出是偏差的变化率，即偏差的导数。
微分控制可以预测未来的变化趋势，并在偏差还未达到预期值时进行提前调整，从而改善系统动态品质。
在实际应用中，这三种控制方式可以单独使用，也可以结合使用。
例如，在一些简单的系统中，可以单独使用比例控制，以保证系统的快速响应。
在一些复杂的系统中，可以结合使用比例、积分、微分三种控制方式，以达到更好的控制效果。
需要注意的是，PID控制需要通过参数整定来达到最佳的控制效果。
不同的系统需要不同的PID参数，通常需要根据实际情况进行调整。
调整顺序为比例、积分、微分。
在调整参数时，需要注意曲线振荡的情况，此时需要调整比例度盘或积分时间，理想的曲线为前高后低4比1。
关于pid控制著名评述
关于pid控制著名评述PID控制（Proportional Integral Derivative Control）是一种经典的控制算法，广泛应用于工业自动化领域。
它以其简单、稳定、可靠的特点，被誉为控制领域的“金牌”算法。
PID控制器具有三个主要部分：比例(P)、积分(I)和微分(D)。
比例部分根据控制误差的大小进行调整，直接与误差成正比；积分部分则对误差进行积分，用于滞后或预测未来的误差；微分部分则根据误差的变化率进行调整，用于预测未来误差的发展趋势。
PID控制算法最早由美国的尼科莱斯于1940年提出，并在后续的发展中得到了广泛应用。
它适用于各种不同的系统，包括温度、压力、液位、流量等等。
在工业自动化生产中，PID控制器被广泛用于控制循环，以提高产品质量和生产效率。
PID控制器的优点在于其简单性和易于调试。
通过合适的参数调整，PID控制器可以实现良好的控制效果。
此外，PID控制器具有良好的鲁棒性，即使在系统参数变化或扰动的情况下，仍能保持较好的控制性能。
然而，PID控制器也有其局限性。
首先，由于PID控制算法是以线性方式进行计算，对非线性系统的控制效果可能不佳。
其次，PID控制器对系统的响应速度较慢，在需要快速响应的场景中可能无法满足要求。
此外，PID控制器对系统参数的选择和调整较为敏感，需要经验丰富的控制工程师进行调试。
针对PID控制器的改进方法有很多，如增加前馈控制、模糊控制、自适应控制等。
这些方法可以进一步提高控制性能和适应更广泛的系统。
总之，PID控制作为一种经典的控制算法，在工业自动化领域得到了广泛应用。
它具有简单、稳定、可靠的特点，能够提供良好的控制效果。
然而，PID控制器也存在一些局限性，需要结合具体的应用场景来选择合适的控制算法。
随着科技的不断发展，控制算法将会越来越多样化，以满足不断变化的控制需求。
PID控制算法通俗讲解
PID控制算法通俗讲解PID控制算法是一种经典的反馈控制算法，其全称为“比例-积分-微分控制算法”，是目前工业领域使用最广泛的一种控制方法。
它通过调整输出信号和目标值之间的差异来实现系统的稳定和精确控制。
PID控制算法的原理非常复杂，但可以用一种通俗易懂的方式来解释。
我们可以把PID控制算法类比为一个小孩子学习骑自行车的过程。
小孩子第一次骑自行车时，会感到不稳定，容易摔倒。
这时，父母可能会帮助他们保持平衡，通过把手握住自行车后座来保持稳定。
这个过程就相当于PID控制算法中的“比例”部分。
“比例”部分是PID控制算法的基础，它通过调整输出信号和目标值之间的差值，来决定控制量的大小。
比如说，当小孩子离平衡点很远时，父母会用力拉住自行车，让他尽快回到平衡点。
而当离平衡点很近时，父母会放松控制，让他能够自主控制。
这就是“比例”部分的作用，根据偏差的大小来调整控制量，使系统向目标值靠近。
然而，只有“比例”部分还不足以保持稳定。
因为当小孩子骑自行车时，即便靠近平衡点，也有可能因为一些突发因素而失去平衡。
这时，父母可能会及时给他支撑，保持平衡。
这个过程就相当于PID控制算法中的“积分”部分。
“积分”部分的作用是累积系统在长时间内的偏差，并根据累积值来调整控制量。
当系统出现长时间的偏差时，积分部分会逐渐增加，产生补偿作用，使系统更加稳定。
比如说，当小孩子长时间无法保持平衡时，父母可能会给予更多的支撑力，帮助他恢复平衡。
不过，积分部分也有一个缺点，就是会导致系统的响应速度较慢。
因此，PID控制算法引入了“微分”部分来解决这个问题。
我们可以把微分部分类比为小孩子骑自行车时，父母根据自行车的倾斜程度来给予支撑的力度。
“微分”部分通过测量系统的变化速率来调整控制量。
当系统变化速率很快时，微分部分会增加控制量，使系统迅速做出反应。
比如说，当小孩子在转弯时，系统的变化速率会加大，父母就会给予更多的支撑力，以避免摔倒。
综上所述，PID控制算法通过比例、积分和微分三部分的组合来实现系统的稳定和精确控制。
PID控制原理详解及实例说明
PID控制原理详解及实例说明PID控制是一种常用的控制算法，它通过测量系统的状态与设定值之间的差异，利用比例、积分和微分三个控制参数来调节系统的控制量，使其尽量接近设定值。
PID控制器通过不断调整这三个参数，可以在稳态误差小的情况下快速、平稳地将系统控制到设定值。
PID控制器的输出由三个部分组成：比例项、积分项和微分项。
比例项是测量误差与设定值之间的比例关系，调整比例参数可以控制系统的敏感程度；积分项是历史误差的积累，调整积分参数可以消除稳态误差；微分项是测量误差的变化率，调整微分参数可以增强系统的稳定性。
PID控制器的输出可以用以下公式表示：u(t) = Kp * e(t) + Ki * ∫e(t)dt + Kd * de(t)/dt其中，u(t)是控制器的输出，e(t)是测量误差，Kp、Ki和Kd是分别对应比例、积分和微分参数。
接下来以一个温度控制系统为例说明PID控制的原理：假设有一个恒温箱，我们希望将箱内的温度控制在一个设定值。
首先，我们需要测量箱内的温度和设定值之间的差异，即测量误差。
然后，根据测量误差的大小，我们可以调整控制器的输出，通过增加或减少加热器的功率，使温度接近设定值。
在PID控制中，我们可以通过调节比例参数Kp来控制系统的灵敏度。
增大Kp可以使系统对误差更敏感，但过大的Kp可能导致系统震荡。
当温度误差较大时，控制器会输出较大的功率，加热箱内的温度快速升高；当温度接近设定值时，控制器会输出较小的功率，使温度稳定在设定值附近。
积分参数Ki用于消除稳态误差。
如果系统存在稳态误差，说明温度无法完全达到设定值，可能是由于传感器或加热器的不精确性引起的。
通过调节Ki的大小，积分项可以自动调整系统的控制量，消除稳态误差。
微分参数Kd用于增强系统的稳定性。
如果系统的温度变化率很大，说明加热或冷却过程不够平稳。
通过调节Kd的大小，微分项可以抑制温度的剧烈波动，使系统更加稳定。
综上所述，PID控制器通过比例、积分和微分三个参数的调节，可以实现快速、平稳地将系统控制到设定值。
你真的了解PID吗？PID的本质纯干货分析
你真的了解PID吗？PID的本质纯⼲货分析⼊住头条有1年多了，第⼀次发⽂。
我是⼀只在⽆⼈机领域的嵌⼊式⼯程狮，看了头条上很多的对PID解说的专业⽂章，⼏乎都是从控制上切⼊的，这⾥我从不同的⾓度来分析PID。
先说结论：PID的本质是跟随器，⽤于跟踪给定信号。
很多朋友在这⾥⼜会发问了，PID不是控制器吗？在某权威百科上⾯的解释就是：⽐例（P）积分（I）微分（D）控制，简称PID控制。
这是没错的，PID算法从100年前开始出现，就开始⼴泛的⽤于⼯业控制，PID的起源就是⽤于做控制器。
看起来PID和控制是分不开的，实则不然。
从PID的公式也可以看出，e是⽬标量和输出量的偏差，当误差e趋近0时，输出u将收敛到⼀个固定值。
最终PID实现的效果就是将⽬标量和输出量两者的偏差归零，当⽬标量变化时，输出量也会跟随着⽬标量变化，也就是说输出量通过PID来跟随⽬标量。
下⾯我从两个例⼦来说明PID分别作为控制器使⽤和信号跟随器的使⽤。
PID作为控制器——⽔箱液位控制这⾥⽔箱的液位我们假设没有延迟，设计⼀个PID控制器来控制液位，误差e为⽬标液位和输出量为液位之差。
u为执⾏器输出，这⾥是阀门开度，⼤于0为注⽔，⼩于0为放⽔。
具体代码不在此赘述。
刚开始的时候，把液位设置到5⽶，2秒后实际液位基本到达5⽶。
在50s的时候，把⽬标液位设置为2⽶，液位下降，2秒后稳定到2⽶。
说明PID完成了它原始的使命——作为控制器使⽤。
PID作为信号跟随器——倾⾓传感器的设计这⾥倾⾓传感器的设计就不涉及到任何控制了。
我们的⽬标是测量⾓度，硬件选⽤加速度计和陀螺仪构成。
为了⽅便，我们只测量单轴⾓度，这⾥⽤2轴微电⼦加速度计和1轴微电⼦陀螺仪。
陀螺仪的输出量是⾓速度，⾓速度积分就是⾓度，这不是⽤陀螺仪就能解决了吗？为什么还要加速度计呢？是因为陀螺仪输出的⾓速度包含有各种噪声，积分得到的⾓度会随着时间误差越来越⼤。
具体的可以看下⾯的图像分析。
上⾯左图是以1度/秒的⾓速度运动10秒，右图在⾓速度1度/秒的基础上加了±0.5度/秒的随机噪声，可以发现在10秒后⾓度值为106度（图可能看不清），这是因为⾓度值的获取是通过⾓速度积分得到的，存在累计误差。
PID入门比喻小故事
搞定没,没搞定不要急,转个故事慢慢看着:PID控制原理（转载）作者zjutzl 日期2011-8-8 12:16:00参数整定找最佳，从小到大顺序查，先是比例后积分，最后再把微分加，曲线振荡很频繁，比例度盘要放大，曲线漂浮绕大湾，比例度盘往小扳，曲线偏离回复慢，积分时间往下降，曲线波动周期长，积分时间再加长，曲线振荡频率快，先把微分降下来，动差大来波动慢，微分时间应加长，理想曲线两个波，前高后低4比1，小时候喜欢看杂书，没什么东西看，不正在文化_大革_命嘛？不过看进去了两个“化”：机械化和自动化。
打小就没有弄明白，这机械化和自动化到底有什么差别，机器不是自己就会动的吗？长大了，总算稍微明白了一点，这机械化是力气活，用机器代替人的体力劳动，但还是要人管着的，不然机器是不知道该干什么不该干什么的；这自动化嘛，就是代替人的重复脑力劳动，是用来管机器的。
也就是说，自动化是管着机械化的，或者说学自动化的是管着学机械的……啊，不对，不对，哪是哪啊！有人考证古代就有自动化的实例，但现代意义上的自动控制开始于瓦特的蒸汽机。
据说纽考门比瓦特先发明蒸汽机，但是蒸汽机的转速控制问题没有解决，弄不好转速飞升，机器损坏不说，还可能说大事故。
瓦特在蒸汽机的转轴上安了一个小棍，棍的一端和放汽阀连着，放气阀松开来就关闭，转速增加；按下去阀就打开，转速降低；棍的另一端是一个小重锤，棍中间某个地方通过支点和转轴连接。
转轴转起来的时候，小棍由于离心力的缘故挥起来。
转速太高了，小棍挥会挥得很高，放汽阀就被按下去打开，转速下降；转速太低了，小棍挥不起来，放汽阀就被松开来关闭，转速回升。
这样，蒸汽机可以自动保持稳定的转速，即保证安全，又方便使用。
也就是因为这个小小的转速调节器，瓦特的名字和工业革_命连在一起，而纽考门的名字就要到历史书里去找了。
类似的例子在机械系统里很多，家居必备的抽水马桶是另一个例子。
放水冲刷后，水箱里水位降低，浮子随水面下降，进水阀打开。
停顿10S，让你搞懂PID控制【PID】
停顿10S，让你搞懂PID控制【PID】PID算法网上不少，往往都是基于数学模型，在实际中导致使用难的问题，而数学模型属于理想的，没有深入本质讲解，本文从控制学的基础讲解。
我们看一个生活例子，冬天洗热水澡，需要先放掉一段时间的冷水，因为水管里有一段冷水，热水器也需要一个加热过程，等过了这段时间之后水温有些接近目标值后，开始调节水龙头来调节冷、热水之间的比例及出水量，之后再慢慢的微调，在洗浴过程中感觉温度不合适，再一点点的调节。
这个过程，其实就是PID算法过程。
我们之所以微调，是因为水温的变化速度与我调节的速度不相匹配，存在一个滞后效应，我们需要调节一点点，等一下再感觉一下温度，不够再条件一点点，再感觉，这个过程就叫PID算法，也可以说，滞后效应是引入PID的原因。
失去的能否找回来？能、只是我找回了纽扣，却发现衣服已经不再了。
这个就是滞后效应。
负反馈系统，都有滞后效应，但为什么运放、电源这类的却从来不提PID算法呢？这是因为这类系统的滞后延时时间非常短，若考虑这个延时，负反馈引入180度相位，延时恰好引入180度相位，则完全可能引起振荡。
问题在于这个延时时间足够短，它的谐振频率点比较高，以运放为例，加入延时加上负反馈引起的谐振点为10MHz，但这颗运放的频率响应是1MHz，则在10MHz下完全不可能导致振荡，因为这个芯片的频响特性只有1MHz。
我们常用的线性电源IC，比如SOT23封装的LDO，假如输出不加电容，就会输出一个振荡的波形，相对来说电源IC的滞后效应比运放要大，但是，因为电源一般后面都要接大电容的，它的频响特性很低，接近直流0Hz，所以当有电容时候，就无法振荡了。
而工业控制领域，比如温度等，都是滞后效应很严重的，往往都是mS，甚至是10mS级别的，若直接用负反馈，因为激励与反馈的不同步，必然导致强烈的振荡，所以为了解决这个问题，我们需要引入PID算法，来实现这类滞后效应严重系统的负反馈控制，我们以高频感应加热设备加热工件，从常温25度加热到700度为例做说明：1、25~600度，100%的全功率加热工件，这是因为温差太大，前期要全功率，先加热到靠近目标温度。
pid总结
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还是那个桌子，第三块东西样子跟前两块相同，这一次你一定会小心点了，开始力量比较小 ，感觉物体比较沉重了，再逐渐增加力量，最终顺利拿起这个东西。为什么顺利了呢？因为这时 候你不仅使用了比例作用，还使用了积分作用，根据你使用的力量和物体重量之间的偏差，逐渐 增加手的输出力量，直到拿起物品以后，你增加力量的趋势才得以停止。这三个物品被拿起来的 过程，就是一个很好的整定自动调节系统参数的过程。
Error）。为了消除稳态误差，在控制器中必须引入“积分项”。积分项对误差取决于时间的积分，随着时间
的增加，积分项会增大。这样，即便误差很小，积分项也会随着时间的增加而加大，它推动控制器的输出增 大使稳态误差进一步减小，直到等于零。因此，比例+积分（PI）控制器，可以使系统在进入稳态后无稳态 误差。 （3）PD微分控制，就是他按照一定的步伐走到一百零几步后，再慢慢地向110步的位置靠近，如果最后
虑在内了.比如上面那个水龙头的例子,如果水流X发生突变,比例控制就会立刻发生很大动作,以图尽短时间内消除误差.积分控制则不一样,尽管X突变很
大,但如果这种突变在0.0001秒内完成,那么X与0.0001秒相乘所得结果可能只是个很小的数,所以积分控制器的输出y可能只发生很小的动作,甚至不动作. 积分控制器的处世原则就是"等等再说",短时间内的变化对它来说简直不值一提.因此积分控制的主要用武之地在于消除"稳态误差".从哲学上来说,误差是 绝对存在的.对于一个控制系统,也是如此.你想让水流稳定在1立方米每秒,但没有任何一个控制器能绝对地达到这个指标,而是尽量的靠近这个指标,比如 0.99立方米每秒.也就是说控制系统最后的稳定的输出与原先设定的目标之间总有一个差值的存在,这就是稳态误差.于是问题就来了,如果现在水流已经 稳定在了0.99立方米每秒,控制器还该不该动作,来使得水流更接近目标值呢,比如我想达到0.999,该怎么办.对于这种微小偏差,比例控制无能为力,简单地 说,1-0.99=0.01,K乘以0.01,所得结果仍是一个很小的数,因此控制器的输出不会很有效.但积分控制则是考虑0.01乘以t(时间),也就是说尽管偏差很小,但只 要这个偏差存在的时间足够长,那么这种累积效果就会很明显,控制器就能作出有效的反应,来消除这个长期存在的偏差.积分的"积",也就体现在这里. 微分控制.在高数里,微分就是一个斜率(导数)的概念,即曲线某个点的切线的倾斜程度.微分控制器是个预言家,因为它能提前预判比如,y=f(t),假设y 代表当前水流流量.假设y在逐步递增,反映在坐标轴上就是一条上升的曲线,这条曲线的导数总是为正的,微分控制器根据这个导数作出如下结论:在可以 预见的未来,水流会一直增加,因此作出如下决定:进一步关小阀门,来减少流量.简单的说,微分控制就是根据曲线的变化趋势来预先确定控制器应该作出的 动作,它不管当前流量值具体为多少,而只是关心当前流量跟以前相比是大了,还是小了.所以单纯地采用微分控制是件很危险的事情.比如,你期望的流量是 1立方每秒,当前流量很稳定的维持在10000立方每秒.这个偏差无比的巨大,但由于这个偏差很稳定,反应在图形上,就是条水平的线,它的斜率也就为0,所
PID我的理解
1-5 控制论1945年，美国数学家维纳把乃奎斯特的反馈概念推广到一切工程控制中，1948年维纳发表奠基性著作《控制论》。
这本书的副标题是“关于动物和机器中控制和通信的科学”。
在此之前西方没有控制论这个词。
维纳先生根据希腊词Kubernetes（舵手）创造了一个词：cybernetics。
舵手是干什么的？控制船的方向的。
“cyber”一词在今天已经被重新定义为“对电子、机械和生物系统的控制过程的理论性研究，特别是对这些系统中的信息流动的研究。
”——由最初的“舵手”变成了后来的“指导者”和“统治者”，由“驾驭航向”转变为“控制别人”。
且慢，维纳说：控制论是“对电子、机械和生物系统的控制过程的理论性研究”？电子需要控制论，机械需要控制论，生物也需要？恩，咱开头就说了，人们生产活动都离不开的。
虽然你在泡女孩的时候，从没有想过那讨厌的比例积分微分什么的概念，但是你实际上切切实实无意识地一直在运用控制论的方法。
维纳运用自己丰富的学识敏锐的观察深刻的分析，把这些基本原理提炼出来，最终，创立了控制论。
1-6 再说负反馈咱们前面说了，维纳在上学期间，精通数学、物理、无线电、生物和哲学。
而在电子领域，乃奎斯特已经提出了负反馈回路可以使得系统稳定这个概念。
维纳通过在电子学领域的知识，在控制领域取得了重大突破。
其实瓦特的蒸汽转速控制系统，本身也不知不觉地应用了负反馈系统：转速反馈到连杆上后，控制汽阀关小，使得转速降低。
只是瓦特没有把这个机构中的原理提炼出来，上升到理论高度。
说着容易做着难，这个理论经过了200年才被提出来。
负反馈理论应用非常广泛。
维纳本人研究的物理、无线电、生物学，在这些领域都广泛的应用着负反馈原理，这些学科很可能都给他提出负反馈理论以支持。
不光物理、无线电、生物学使用负反馈，也不光工业控制使用负反馈，大到国家宏观调控，中到商业管理，小到个人的行为，角角落落，无不出现负反馈的身影。
国家每一项宏观调控政策出台后，总要收集各种数据观察政策发布后的效果，这个收集的信息叫反馈。
用往缸里加水比喻pid
用往缸里加水比喻pid
使用“往缸里加水”来比喻pid（比例-积分-微分）控制器的工作原理是相当贴切的。
1、比例（P）环节：想象一下，当你往缸里加水时，水位的上升速度与加水的速度是成比例的。
同样，在pid控制中，比例环节反映当前的误差值。
如果误差大，控制器会尝试更快地调整输出以减小误差。
2、积分（I）环节：当你持续往缸里加水时，水位会逐渐上升。
这个上升的速度与加水的时间成正比。
在pid控制中，积分环节会累积过去的误差值，因此它会考虑到长期的误差趋势，并尝试对它进行补偿。
3、微分（D）环节：如果你知道水位即将达到某个高度，你可以提前停止加水。
这个“知道”是基于对水位变化趋势的预测。
在pid控制中，微分环节预测误差的变化，并提前调整输出以减小未来的误差。
通过这三个环节的组合，pid控制器能够精确地调整系统的输出，使其与设定值匹配，同时考虑到系统的动态特性和长期稳定性。
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PID的3个故事看完下面的故事，您就明白了什么是PID控制了。
1、PID的故事小明接到这样一个任务：有一个水缸点漏水(而且漏水的速度还不一定固定不变)，要求水面高度维持在某个位置，一旦发现水面高度低于要求位置，就要往水缸里加水。
小明接到任务后就一直守在水缸旁边，时间长就觉得无聊，就跑到房里看小说了，每30分钟来检查一次水面高度。
水漏得太快，每次小明来检查时，水都快漏完了，离要求的高度相差很远，小明改为每3分钟来检查一次，结果每次来水都没怎么漏，不需要加水，来得太频繁做的是无用功。
几次试验后，确定每10分钟来检查一次。
这个检查时间就称为采样周期。
开始小明用瓢加水，水龙头离水缸有十几米的距离，经常要跑好几趟才加够水，于是小明又改为用桶加，一加就是一桶，跑的次数少了，加水的速度也快了，但好几次将缸给加溢出了，不小心弄湿了几次鞋，小明又动脑筋，我不用瓢也不用桶，老子用盆，几次下来，发现刚刚好，不用跑太多次，也不会让水溢出。
这个加水工具的大小就称为比例系数。
小明又发现水虽然不会加过量溢出了，有时会高过要求位置比较多，还是有打湿鞋的危险。
他又想了个办法，在水缸上装一个漏斗，每次加水不直接倒进水缸，而是倒进漏斗让它慢慢加。
这样溢出的问题解决了，但加水的速度又慢了，有时还赶不上漏水的速度。
于是他试着变换不同大小口径的漏斗来控制加水的速度，最后终于找到了满意的漏斗。
漏斗的时间就称为积分时间。
小明终于喘了一口，但任务的要求突然严了，水位控制的及时性要求大大提高，一旦水位过低，必须立即将水加到要求位置，而且不能高出太多，否则不给工钱。
小明又为难了！于是他又开动脑筋，终于让它想到一个办法，常放一盆备用水在旁边，一发现水位低了，不经过漏斗就是一盆水下去，这样及时性是保证了，但水位有时会高多了。
他又在要求水面位置上面一点将水凿一孔，再接一根管子到下面的备用桶里这样多出的水会从上面的孔里漏出来。
这个水漏出的快慢就称为微分时间。
看到几个问采样周期的帖子，临时想了这么个故事。
微分的比喻一点牵强，不过能帮助理解就行了，呵呵，入门级的，如能帮助新手理解下PID，于愿足矣。
故事中小明的试验是一步步独立做，但实际加水工具、漏斗口径、溢水孔的大小同时都会影响加水的速度，水位超调量的大小，做了后面的实验后，往往还要修改改前面实验的结果。
2、控制模型假设，以PID控制的方式用往水杯里倒水，目标是到印有刻度的位置停止，定义：设定值：水杯的半杯刻度；实际值：水杯的实际水量；输出值：倒水数量和舀出水量；测量传感器：人的眼睛执行对象：人正执行：倒水反执行：舀水（1）P 比例控制就是人看到水杯里水量有没有达到水杯的刻度，就按照一定水量往水杯里倒水或者从水杯里舀水出来，这个一个动作可能会造成不到刻度或者高于刻度就停下来。
说明：P比例控制是一种最简单的控制方式。
其控制器的输出与输入误差信号成比例关系。
当仅有比例控制时系统输出存在稳态误差（Steady-state error）。
（2）PI 积分控制就是按照一定水量往水杯里倒，如果发现杯里的水量没到刻度就一直倒，后来发现水量超过了刻度，就从杯里往外面舀水，然后反复不够就倒水，多了就舀水，直到水量达到刻度。
说明：在积分I控制中，控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系。
对一个自动控制系统，如果在进入稳态后存在稳态误差，则称这个控制系统是有稳态误差的或简称有差系统（System with Steady-state Error）。
为了消除稳态误差，在控制器中必须引入“积分项”。
积分项对误差取决于时间的积分，随着时间的增加，积分项会增大。
这样，即便误差很小，积分项也会随着时间的增加而加大，它推动控制器的输出增大使稳态误差进一步减小，直到等于零。
因此，比例+积分（PI）控制器，可以使系统在进入稳态后无稳态误差。
（3）PID 微分控制就是人的眼睛看着杯里水量和刻度的距离，当差距很大的时候，就大量得倒水，当人看到水量快要接近刻度的时候，就减少的倒水量，慢慢的逼近刻度，直到停留在杯中的刻度。
如果最后能精确停在刻度的位置，就是无静差控制；如果停在刻度附近，就是有静差控制。
说明：在微分控制D中，控制器的输出与输入误差信号的微分（即误差的变化率）成正比关系。
自动控制系统在克服误差的调节过程中可能会出现振荡甚至失稳，其原因是由于存在有较大惯性组件（环节）或有滞后（delay）组件，具有抑制误差的作用，其变化总是落后于误差的变化。
解决的办法是使抑制误差作用的变化“超前”，即在误差接近零时，抑制误差的作用就应该是零。
这就是说，在控制器中仅引入“比例P”项往往是不够的，比例项的作用仅是放大误差的幅值，而目前需要增加的是“微分项”，它能预测误差变化的趋势。
这样，具有“比例+微分”的控制器，就能够提前使抑制误差的控制作用等于零，甚至为负值，从而避免了被控量的严重超调。
所以对有较大惯性或滞后的被控对象，“比例P+积分I+微分D（PID）”控制器能改善系统在调节过程中的动态特性。
3、故事引发了我这样一个思考小时候，我学习骑自行车的经历至今都使我记忆犹新。
60年代初，那时候没有现在这样的各种各样的小自行车，都是28"的大杠，什么“永久”“飞鸽”牌等等，而且，一般的家庭有个自行车就像现在的家庭拥有一部私家轿车差不多。
借了同学爸爸的一部，在学校操场上就和同学两个人自学了起来，没有教练！可想而知，（因为个子比较矮）摔了不少跟头，车子也伤痕累累，屁股下都磨破了。
也许我不是很聪明？但是我又不认为自己是个笨学生，因为我的每门功课都在95分以上。
为什么学个自行车就这么难呢？此事过后，我就在思考：自己学骑车的过程无疑是比较差的，这样学习肯定是不可取的。
假如今后要我教别人骑自行车，我应该如何在自己痛苦经历的基础上总结？能否以最简单的方法并以最快的速度教会别人？一般教人骑车的都会这样教导：“眼睛往前看，不要看前轮。
腰不要扭！身子要坐正，”等等。
可是学骑车的人这时身临其境，紧张的是无法掌控自己的！不是吗？其实，无论学什么，学习方法很重要，教人学习的方法更重要！一个好的老师往往能影响学生的一生！复杂与简单，往往在一念之间。
于是我总结出了学自行车的十字口诀：“车身往哪倒，龙头往哪拐！”只要一拐，车身就正了。
坐上自行车，脑子里就想着这十个字，简单吧！至于其他要求，如：“眼睛往前看，不要看前轮。
腰不要扭！身子要坐正，等等”，随便你，没有任何规定和要求。
经验告诉我，再不聪明的人不出半小时，保证让你学会骑车上路。
不信你试试！一块上学，一块工作。
为什么有人成功了？而我却离成功还有一段不小的距离？正确的学习方法你掌握住了吗在工程实际中，应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制，简称PID 控制，又称PID调节。
PID控制器问世至今已有近70年历史，它以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。
当被控对象的结构和参数不能完全掌握，或得不到精确的数学模型时，控制理论的其它技术难以采用时，系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定，这时应用PID控制技术最为方便。
即当我们不完全了解一个系统和被控对象﹐或不能通过有效的测量手段来获得系统参数时，最适合用PID控制技术。
PID控制，实际中也有PI和PD控制。
PID控制器就是根据系统的误差，利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的。
（1）比例（P）控制比例控制是一种最简单的控制方式。
其控制器的输出与输入误差信号成比例关系。
当仅有比例控制时系统输出存在稳态误差（Steady-state error）。
（2）积分（I）控制在积分控制中，控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系。
对一个自动控制系统，如果在进入稳态后存在稳态误差，则称这个控制系统是有稳态误差的或简称有差系统（System with Steady-state Error）。
为了消除稳态误差，在控制器中必须引入“积分项”。
积分项对误差取决于时间的积分，随着时间的增加，积分项会增大。
这样，即便误差很小，积分项也会随着时间的增加而加大，它推动控制器的输出增大使稳态误差进一步减小，直到等于零。
因此，比例+积分(PI)控制器，可以使系统在进入稳态后无稳态误差。
（3）微分（D）控制在微分控制中，控制器的输出与输入误差信号的微分（即误差的变化率）成正比关系。
自动控制系统在克服误差的调节过程中可能会出现振荡甚至失稳。
其原因是由于存在有较大惯性组件（环节）或有滞后(delay)组件，具有抑制误差的作用，其变化总是落后于误差的变化。
解决的办法是使抑制误差的作用的变化“超前”，即在误差接近零时，抑制误差的作用就应该是零。
这就是说，在控制器中仅引入“比例”项往往是不够的，比例项的作用仅是放大误差的幅值，而目前需要增加的是“微分项”，它能预测误差变化的趋势，这样，具有比例+微分的控制器，就能够提前使抑制误差的控制作用等于零，甚至为负值，从而避免了被控量的严重超调。
所以对有较大惯性或滞后的被控对象，比例+微分(PD)控制器能改善系统在调节过程中的动态特性。
在PID参数进行整定时如果能够有理论的方法确定PID参数当然是最理想的方法，但是在实际的应用中，更多的是通过凑试法来确定PID的参数。
增大比例系数P一般将加快系统的响应，在有静差的情况下有利于减小静差，但是过大的比例系数会使系统有比较大的超调，并产生振荡，使稳定性变坏。
增大积分时间I有利于减小超调，减小振荡，使系统的稳定性增加，但是系统静差消除时间变长。
增大微分时间D有利于加快系统的响应速度，使系统超调量减小，稳定性增加，但系统对扰动的抑制能力减弱。
在凑试时，可参考以上参数对系统控制过程的影响趋势，对参数调整实行先比例、后积分，再微分的整定步骤。
4、PID控制原理1、比例（P）控制：比例控制是一种最简单的控制方式。
其控制器的输出与输入误差信号成比例关系。
当仅有比例控制时系统输出存在稳态误差。
2、积分（I）控制：在积分控制中，控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系。
对一个自动控制系统，如果在进入稳态后存在稳态误差，则称这个控制系统是有稳态误差的或简称有差系统。
为了消除稳态误差，在控制器中必须引入“积分项”。
积分项对误差取决于时间的积分，随着时间的增加，积分项会增大。
这样，即便误差很小，积分项也会随着时间的增加而加大，它推动控制器的输出增大使稳态误差进一步减小，直到等于零。
因此，比例+积分(PI)控制器，可以使系统在进入稳态后无稳态误差。
3、微分（D）控制：在微分控制中，控制器的输出与输入误差信号的微分（即误差的变化率）...。