超级实用的PID控制原理和算法
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tegralDerivative）
PID控制原理和特点工程实际中，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。
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。其结构框图：
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控制器就是将系统的误差，利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制。1、比例控制（P）：
PID控制与人工控制的控制策略有很多相似的地方。例如：操作人员用比例控制的思想来手动控制电加热炉的炉温。假设用热电偶检测炉温，用数字仪表显示温度值。在控制过程中，操作人员用眼睛读取炉温，并与炉温给定值比较，得到温度的误差值。然后用手操作电位器，调节加热的电流，使炉温保持在给定值附近。
操作人员知道炉温稳定在给定值时电位器的大致位置，并根据当时的温度误差值调整控制加热电流的电位器的转角。炉温小于给定值时，误差为正，增大电位器的转角，以增大加热的电流。炉温大于给定值时，误差为负，减小电位器的转角，并令转角的大小与误差成正比。
f上述控制策略就是比例控制，即PID控制器输出中的比例部分与误差成正比。闭环中存在着各种各样的延迟作用。例如调节电位器转角后，到温度上升到新的转角对
应的稳态值时有较大的时间延迟。由于延迟因素的存在，调节电位器转角后不能马上看到调节的效果，因此闭环控制系统调节困难的主要原因是系统中的延迟作用。
比例控制的比例系数如果太小，调节的力度不够，使系统输出量变化缓慢，调节所需的总时间过长。比例系数如果过大，调节力度太强，将造成调节过头，甚至使温度忽高忽低，来回震荡。
增大比例系数使系统反应灵敏，调节速度加快，并且可以减小稳态误差。但是比例系数过大会使超调量增大，振荡次数增加，调节时间加长，动态性能变坏，比例系数太大甚至会使闭环系统不稳定。（结合下图，阶跃响应曲线说明上述过程）
图1阶跃响应曲线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功率，使温度r