PID（比例，積分，微分）控制沒有看起來那么復(fù)雜，閱讀下面簡單的實(shí)現(xiàn)步驟，效果立竿見影。

　　在工作中，我是三個(gè)號(hào)稱伺服員（servo guys）中的一個(gè)，唯一一個(gè)用軟件來實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)中的環(huán)路控制。因此，我經(jīng)常有機(jī)會(huì)為各種項(xiàng)目設(shè)計(jì)數(shù)字控制環(huán)路。我發(fā)現(xiàn)，雖然控制系統(tǒng)的問題需要大量專業(yè)知識(shí)，但是大多數(shù)控制系統(tǒng)問題能用簡單的方法來解決，根本就不訴諸任何控制理論。這篇文章將告訴你不用大量的數(shù)學(xué)，無需學(xué)習(xí)任何控制理論，如何來實(shí)施和整定一個(gè)簡單的控制系統(tǒng)。

　　PID 控制

　　PID 控制器以各種形式使用超過了 1 世紀(jì)，廣泛應(yīng)用在機(jī)械設(shè)備、氣動(dòng)設(shè)備和電子設(shè)備。采用微處理器的數(shù)字 PID 控制器已經(jīng)出現(xiàn)，正如你即將看到，嵌入一個(gè) PID 控制器到你的代碼中是一個(gè)簡單的任務(wù)。

　　PID 實(shí)指“比例 proportional”、“積分 integral”、“微分 derivative”，這三項(xiàng)構(gòu)成 PID 基本要素。每一項(xiàng)完成不同任務(wù)，對系統(tǒng)功能產(chǎn)生不同的影響。

　　典型的 PID 系統(tǒng)中，輸入命令值（system commad）和被控器（通常被稱為 plant）反饋信號(hào)的組合作為 PID 控制器三項(xiàng)的輸入，三項(xiàng)的輸出相加起來形成 PID 系統(tǒng)的控制輸出。

　　圖 1 表示一個(gè)基本 PID 控制器的方框圖，圖中微分項(xiàng)的輸入只有被控設(shè)備的反饋信號(hào)。命令信號(hào)（command signal）減去被控設(shè)備反饋信號(hào)產(chǎn)生誤差（error）。這一誤差信號(hào)送入比例項(xiàng)和積分項(xiàng)。三項(xiàng)產(chǎn)生的結(jié)果相加最后驅(qū)動(dòng)被控設(shè)備。后面我會(huì)介紹這三項(xiàng)主要做了些什么。根據(jù)系統(tǒng)如何響應(yīng)命令，圖中用虛線增加了一個(gè)比例項(xiàng)位置（這可能是比例項(xiàng)最佳的放置位置）。

　　被控器舉例我們需要舉一些例子來增加讀者對 PID 的印象，文中我會(huì)舉三個(gè)例子來說明 PID 在不同應(yīng)用中產(chǎn)生的效果。

　　電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪組

　　精密定位系統(tǒng)

　　恒溫系統(tǒng)

　　每一個(gè)系統(tǒng)都有不同的特點(diǎn)，每一個(gè)需要不同的控制策略以獲得最佳的性能。

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