PID控制原理详解
pid即：proportional（比例）、integral（积分）、differential（微分）的缩写，pid控制算法是结合比例、积分和微分三种环节于一体的控制算法，它是连续系统中技术最为成熟、应用最为广泛的一种控制算法，该控制算法出现于20世纪30至40年代，适用于对被控对象模型了解不清楚的场合。实际运行的经验和理论的分析都表明，运用这种控制规律对许多工业过程进行控制时，都能得到比较满意的效果。pid控制的实质就是根据输入的偏差值，按照比例、积分、微分的函数关系进行运算，运算结果用以控制输出。
在实际控制系统中，通过p、i、d三个环节的不同组合，即可得到常用的各种调节规律，pid具有原理简单、鲁棒性强、适应性广等优点，即使在新型控制算法与控制规律不断产生的今天，pid作为最基本的控制方式仍占据重要的地位，显示出强大的生命力。
pid控制是一种经典的反馈控制算法，可以根据实际输出值与预期输出值之间的误差信号，及时调整控制输出值，从而实现对控制精度的提高。pid控制的主要原理包括比例控制、积分控制和微分控制。
比例控制（p控制）
比例控制是根据实际输出值与预期输出值之间的误差信号，按比例调整控制输出值，以实现对控制精度的提高。比例控制的输出量与误差成正比，即输出量p=kp*δe，其中kp是比例系数，δe为误差信号。
比例控制具有快速响应、控制精度高等优点，但是容易出现静态误差和振荡等问题。
积分控制（i控制）
积分控制是根据误差信号的积分值来调整控制输出量，以消除静态误差和提高稳态精度。积分控制的输出量与误差信号的积分值成正比，即输出量i=ki*∫δedt，其中ki为积分系数。
积分控制能够消除静态误差，但是容易引起系统的超调和振荡等问题。
微分控制（d控制）
微分控制是根据误差信号的变化率来调整控制输出量，以提高控制系统的稳定性。微分控制的输出量与误差信号的变化率成正比，即输出量d=kd*d（δe）/dt，其中kd为微分系数。
微分控制能够提高系统的稳定性，但是容易引起系统的抖动和噪声等问题。
pid控制
pid控制将比例控制、积分控制和微分控制三种控制方式结合起来，以实现更为精确的控制。pid控制器的输出量为pid=kpδe+ki∫δedt+kd*d（δe）/dt，其中kp、ki和kd分别为比例系数、积分系数和微分系数。
pid控制具有快速响应、控制精度高和稳态误差小等优点，是一种广泛应用于控制系统中的控制算法。但是，pid控制也存在一些问题，例如调节困难、参数选择不当容易引起系统的不稳定等问题。因此，在实际应用中，需要根据具体控
pid算法的执行流程是非常简单的，即利用反馈来检测偏差信号，并通过偏差信号来控制被控量。而控制器本身就是比例、积分、微分三个环节的加和。其功能框图如下：
考虑在某个特定的时刻t，此时输入量为rin（t），输出量为rout（t），于是偏差就可计算为err（t）=rin（t）-rout（t）。于是pid的基本控制规律就可以表示为如下公式：
其中kp为比例带，ti为积分时间，td为微分时间。pid控制的基本原理就是如此。
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比例控制是根据实际输出值与预期输出值之间的误差信号，按比例调整控制输出值，以实现对控制精度的提高。比例控制的输出量与误差成正比，即输出量p=kp*δe，其中kp是比例系数，δe为误差信号。
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积分控制是根据误差信号的积分值来调整控制输出量，以消除静态误差和提高稳态精度。积分控制的输出量与误差信号的积分值成正比，即输出量i=ki*∫δedt，其中ki为积分系数。
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考虑在某个特定的时刻t，此时输入量为rin（t），输出量为rout（t），于是偏差就可计算为err（t）=rin（t）-rout（t）。于是pid的基本控制规律就可以表示为如下公式：
其中kp为比例带，ti为积分时间，td为微分时间。pid控制的基本原理就是如此。
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